- •Основы биологической химии предисловие
- •Введение Предмет и задачи биохимии
- •Основные признаки живой материи
- •Глава 1. Химический состав организмов
- •Глава 2. Структура и свойства белков
- •2.1. Роль и определение белков.
- •2.2. Функции белков в организме
- •2.3. Элементный состав белков. Содержание белков в органах и тканях
- •2.4. Аминокислотный состав белков
- •2.5. Кислотно-основные свойства аминокислот
- •2.6. Стереохимия аминокислот
- •2.7. Строение белков
- •2.8. Уровни структурной организации белков
- •Первичная структура
- •Вторичная структура белков
- •Третичная структура белков
- •Четвертичная структура белков
- •2.9. Физико-химические свойства белков
- •Кислотно-основные свойства белков
- •Растворимость белков
- •Денатурация и ренатурация
- •2.10. Классификация белков
- •2.11. Методы выделения и очистки белков
- •Очистка белков
- •Глава 3. Углеводы
- •3.1. Понятие об углеводах и их классификация
- •3.2. Моносахариды
- •Оптические свойства моносахаридов
- •Структура моносахаридов
- •3.3. Химические свойства моносахаридов Реакции с участием карбонильной группы
- •Реакции с участием гидроксильных групп
- •3.4. Сложные углеводы
- •Олигосахариды
- •Полисахариды
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •3.5. Биологические функции углеводов
- •Глава 4. Нуклеиновые кислоты
- •4.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот
- •4.2. Химический состав и строение нуклеиновых кислот
- •4.3. Уровни структурной организации нуклеиновых кислот
- •Первичная структура нуклеиновых кислот
- •Вторичная структура днк
- •Вторичная структура рнк
- •Третичная структура рнк и днк
- •Глава 5. Липиды
- •5.1. Общая характеристика и классификация липидов
- •5.2. Липидные мономеры
- •5.3. Многокомпонентные липиды
- •5.4. Биологические функции липидов
- •Глава 6. Ферменты
- •6.2. Химическая природа и структура ферментов
- •6.3. Кофакторы ферментов Ионы металлов как кофакторы ферментов
- •Коферменты
- •6.4. Механизм действия ферментов
- •6.5. Свойства ферментов
- •6.6. Специфичность действия ферментов
- •6.7. Факторы, влияющие на скорость ферментативного катализа
- •Влияние температуры на активность ферментов
- •Влияние рН на активность ферментов
- •Влияние концентраций субстрата и фермента на скорость ферментативной реакции
- •Зависимость скорости реакции от времени
- •6.8. Регуляция активности ферментов
- •Активация ферментов
- •Ингибирование ферментов
- •Аллостерическая регуляций действия ферментов
- •6.9. Определение активности ферментов
- •6.10. Номенклатура и классификация ферментов
- •6.11. Локализация ферментов в организме и клетке
- •6.12. Применение ферментов
- •Глава 7. Витамины
- •7.1.Понятие о витаминах
- •7.2. Классификация витаминов
- •7.3. Жирорастворимые витамины
- •7.4. Водорастворимые витамины
- •7.5. Витаминоподобные вещества
- •Глава 8. Общие закономерности обмена веществ и энергии в организме
- •8.1. Обмен веществ
- •8.2. Обмен энергии
- •Глава 9. Биологическое окисление
- •9.2. Дыхательная цепь
- •9.3. Окислительное фосфорилирование
- •Глава 10. Обмен углеводов
- •10.1. Переваривание углеводов
- •10.2. Метаболизм глюкозы
- •10.3. Биосинтез гликогена
- •10.4. Распад гликогена
- •10.5. Анаэробный гликолиз
- •10.6. Аэробный распад глюкозы
- •Аэробный распад глюкозы в мозге
- •10.7. Пентозофосфатный цикл
- •10.8. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез)
- •10.10. Регуляция обмена углеводов
- •Глава 11. Обмен липидов
- •11.1. Переваривание липидов
- •11.2. Метаболизм глицерина
- •11.3. Метаболизм жирных кислот
- •11.4. Биосинтез жиров
- •11.5. Регуляция обмена липидов
- •Глава 12. Обмен нуклеиновых кислот
- •12.1. Пути распада рнк и днк
- •12.2. Распад пуриновых и пиримидиновых оснований
- •12.3. Биосинтез нуклеотидов
- •Биосинтез пурииовых нуклеотидов
- •Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
- •Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
- •12.4. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •Биосинтез днк (репликация)
- •Биосинтез рнк (транскрипция)
- •Безматричный синтез рнк
- •12.5. Путь информации от генотипа к фенотипу
- •Глава 13. Обмен белков
- •13.1. Понятие об обмене белков
- •13.2. Переваривание белков пищи и распад белков тканей Переваривание белков
- •Распад белков в тканях
- •13.3. Метаболизм аминокислот
- •Трансаминирование аминокислот
- •Дезамииирование аминокислот
- •Превращение углеродных скелетов аминокислот. Реакции декарбоксилирования
- •13.4. Удаление аммиака из организма. Орнитиновый цикл
- •13.5. Синтез аминокислот
- •13.6. Биосинтез белков (трансляция)
- •Глава 14. Водно-солевой и минеральный обмен
- •14.1. Водно-солевой обмен Содержание воды в организме и клетке
- •Роль и функции воды в процессе жизнедеятельности
- •14.2. Регуляция водно-солевого обмена
- •Регуляция рН
- •14.3. Минеральный обмен Минеральные вещества
- •Функции минеральных веществ
- •Минеральные вещества и обмен нуклеиновых кислот
- •Минеральные вещества и обмен белков
- •Минеральные вещества и обмен углеводов и липидов
- •14.4. Регуляция минерального обмена
- •Глава 15. Взаимосвязь обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот
- •Глава 16. Гормоны, нервно-гормональная регуляция обмена веществ
- •16.1. Понятие о гормонах. Основные принципы регуляции обмена веществ
- •16.2. Классификация гормонов
- •16.3. Общие представления о действии гормонов
- •16.4. Гормоны щитовидной и паращитовидных желез Гормоны щитовидной железы
- •Гормоны паращитовидных желез
- •16.5. Гормоны поджелудочной железы
- •16.6. Гормоны надпочечников
- •16.7. Гормоны половых желез
- •16.8. Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы
- •16.9. Гормоны тимуса и эпифиза
- •16.10. Простагландины
- •16.11. Биохимическая адаптация
- •Рекомендуемая литература
- •Оглавление
16.8. Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы
В передней, и средней доле гипофиза образуются тропные гормоны, задняя доля секретирует только нейрогормоны (вазопрессин и окситоцин).
По химическому строению тиреотропин, фоллитропин, лютропин - гликопротеиды. Остальные гормоны - простые белки, имеющие одну полипептидную цепь, а вазопрессин и окситоцин - циклические октапептиды.
Секреция тройных гормонов контролируется пептидами гипоталамуса. В настоящее время выделены следующие гипоталамические нейропептиды - регуляторы секреции гормонов гипофиза:
Тропный гормон |
|
Нейропептид гипоталамуса |
соматотропин |
- |
соматолиберин, соматостатин |
кортикотропин |
- |
кортиколиберин |
тиреотропин |
- |
иреолиберин |
фоллитропин |
- |
фоллилиберин |
лютропин |
- |
люлиберин |
пролактин |
- |
пролактолиберин, пролактостатин |
меланотропин |
- |
миланолиберин, меланостатин |
Все тропные гормоны контролируют функции периферических желез или действуют непосредственно на периферические ткани после связывания со своими мембранными рецепторами.
Эффекты, вызываемые гипофизарными гормонами, можно разделить на четыре группы:
1) регуляция биосинтеза и секреции гормонов периферическими железами (тиреотропин, фоллитропин, лютропин, пролактин, кортикотропин, соматотропин);
2) влияние на образование половых клеток (фоллитропин);
3) регуляция функции и метаболизма исполнительных тканей и органов (соматотропин, липотропин, кортикотропин, лютропин, фоллитропин, меланотропин, пролактин, окситоцин, вазопрессин);
4) регуляция функции нервной системы (кортикотропин, лигпотропин и др.)
Первые две функции упоминались выше при рассмотрении гормонов периферических желез. Остановимся кратко на вопросе прямого влияния гипофизарных гормонов на периферические ткани.
Кортикотропины оказывают прямое действие на жировую ткань, стимулируя поглощение ею глюкозы и освобождение жирных кислот глицерина. Кроме того, кортикотропин обладает сходным с меланотропином действием на образование меланина и пигментацию кожи.
Липотропины оказывают жиромобилизующее действие.
Гонадотропины оказывают действие, аналогичное липотропинам. Кроме того, пролактин стимулирует синтез белков и лактозы эпителием молочных желез.
Вазопрессин (антидиуретический гормон) помимо жиромобилизующего действия оказывает избирательное влияние на реабсорбицию воды в дистальных канальцах и собирательных трубках почек. Реабсорбация воды снижает диурез, повышает концентрацию натрия и хлоридов в моче и ее плотность. Вазопрессин вызывает сокращение сосудов мышечного типа и умеренно повышает кровяное давление. При недостатке вазопрессина возникает несахарный диабет, для которого характерно выделение большого количества мочи (4-10л в сутки) низкой плотности (1,002-1,00бг/см3), развивается жажда. Лечат это заболевание препаратами вазопрессина.
Окситоцин стимулирует сокращение матки, повышает синтез белка в молочной железе при лактации (отчасти этим свойством обладает и вазопрессин) и отделение молока за счет повышения сократительной активности эпителия молочных хоцов. Окситоцин оказывает инсулиноподобное действие на жировую ткань, повышая потребление глюкозы и синтез жиров в ней.
Меланотропин образуется в средней доле гипофиза и влияет на образование меланина в коже, радужке и пигментном эпителии сетчатки глаза. Оказывает жиромобилизующие действие на жировую ткань.
Соматотропин (гормон роста) является единственным гормоном, имеющим видовую специфичность биологического действия. Соматотропин животных не действует на человека. Данный гормон стимулирует деление клеток хрящей, рост костей в длину, а также увеличение массы внутренних органов и мягких тканей лица и ротовой полости. Соматотропин оказывает прямое и косвенное влияние на периферические ткани.
Прямое действие его связано с активированием соответствующих ферментов (например, в мышцах и в островковой ткани поджелудочной железы), изменяющих ход обмена веществ или стимулирующих синтез гормонов. Так, в островках поджелудочной железы соматотропин стимулирует выделение глюкагона (в большей степени) и инсулина (в меньшей степени).
Косвенное влияние соматотропина связано с тем, что он вызывает образование рострегулирующих полипептидов - соматомединов. Они выделяются в кровь и проявляют свойства, характерные для соматотропина. Всего обнаружено семь доцгомединов (3 группы). Соматомедины группы A (Al, А2) и С усиливают деление хрящевых клеток, синтез ДНК, РНК, белка. Соматомедин С кроме этого действует на жировую и мышечную ткани подобно инсулину. Соматомедины В (4 вида) усиливают синтез ДНК и белка в клетках нервных тканей.
В целом соматотропин оказывает выраженный анаболический эффект. При дефиците соматотропина в молодом возрасте происходит преждевременная остановка роста (карликовость). Рост взрослого карлика 100-120 см. В отличие от карликовости, развивающейся при гипотериозе, у гипофизарных карликов телосложение остается пропорциональным, нет умственной отсталости.
Гиперсекреция соматотропина в молодом возрасте проявляется в виде гигантизма, а в зрелом возрасте возникает заболевание - акромегалия. Ее симптомы: увеличение выступающих частей лица (нос, подбородок, надбровные дуги) и мягких тканей и ротовой полости (язык), увеличение в размерах отдельных пальцев рук, ног или кистей в целом.
Практическое применение среди пептидов гипоталамуса нашли препараты соматостатина, вазопрессина, окситоцина. Соматостатин используется для лечения сахарного диабета. Препараты вазопрессина применяют для лечения несахарного диабета, а окситоцин - для стимуляции сокращений матки при родах.
Все тропные гормоны гипофиза, за исключением соматотропина и тиреотропина, применяются в клинической практике. Кортикотропин - для стимуляции функции коры надпочечников и при тех же состояниях, что и глюкокортикоиды, секрецию которых он стимулирует. Аналоги фоллитропина и лютропина используются для нормализации циклической деятельности яичников у женщин и при гипофункции семенников у мужчин. Пролактин применяется для стимуляции процесса лактации у женщин.