- •Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ.
- •Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:
- •Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями, органами.
- •Системы регуляции обмена веществ и метаболизма клетки образуют 3 иерархических уровня:
- •Механизмы межклеточной коммуникации
- •Интегральные свойства гормонов
- •Гормоны - внеклеточные химические сигналы (первичные мессенджеры)
- •Классификация гормонов по химическому строению
- •Эйкозаноиды (простагландины и др.) – производные арахидоновой кислоты
- •Эйкозаноиды- большая группа паракринных гормонов.
- •Классификация гормонов по месту синтеза
- •Классификация гормонов по биологическому действию
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
- •Клетка-мишень для гормона определяется по наличию рецептора для сигнальной молекулы (гормона).
- •Мембранно-внутриклеточный механизм передачи сигнала
- •Рецепторы, встроенные в мембрану клеток
- •Сигнальные G-белки - универсальные посредники при передаче гормональных сигналов от рецепторов клеточной мембраны
- •Аденилатциклаза катализирует превращение АТФ в ц-АМФ. ц-АМФ является вторичным мессенджером.
- •Последовательность событий передачи сигнала первичных мессенджеров с помощью аденилатциклазной системы
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Аденилатциклазная система.
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Инозитолфосфатная система
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Инозитолфосфатная система
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала Рецепторы с гуанилатциклазной активностью
- •Каталитические рецепторы являются ферментами.
- •Передача сигнала с помощью внутриклеточных рецепторов
- •Основные этапы передачи гормональных сигналов в клетки-мишени
- •Взаимосвязь ЦНС и эндокринной регуляции.
- •Большинство гормональных систем взаимосвязаны между собой и регулируются в соответствии с иерархической лестницей
- •Причины регуляторных (гормональных) нарушений.
- •Биохимические методы исследования гормональных нарушений.
- •Гормональная регуляция метаболизма основных энергетических субстратов (белков, жиров, углеводов)
- •Регуляция метаболизма в абсортивный период
- •Анаболическое действие инсулина. Стимуляция процессов в тканях:
- •Постабсортивный период
- •Роль гормонов в регуляции уровня глюкозы крови в абсортивный и постабсортивный периоды.
- •Роль контринсулярных гормонов в регуляции уровня энергоносителей в постабсортивный период.
- •Изменение метаболизма основных энергоносителей при голодании.
- •Изменение гомеостаза глюкозы в разные фазы голодания:
- •Сахарный диабет (СД) -
- •ИЗСД (диабет I типа)
- •ИНСД (диабет II типа). Инсулинорезистентность.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете
- •Причины развития гипергликемии (гиперглюкоземии) при сахарном диабете
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете. Кетонемия, кетонурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете Азотемия, азотурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете.
- •Поздние осложнения сахарного диабета. Неферментативное гликозилирование белков.
- •Острые осложнения сахарного диабета.
- •Благодарю за внимание!
Классификация гормонов по месту синтеза
Гипоталамус: кортиколиберин, тиреолиберин, гонадолиберин, соматолиберин, меланолиберин, пролактостатин, соматостатин, меланостатин, окситоцин, вазопрессин.
Гипофиз:
СТГ, АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, МСГ, ФСГ, ЛГ.
Периферические железы:
инсулин, глюкагон, кортизол, тироксин, адреналин, альдостерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, кальцитонин, паратгормон.
Классификация гормонов по биологическому действию
Регулируемые процессы |
Гормоны |
Обмен углеводов, |
Инсулин, глюкагон, адреналин, |
липидов, аминокислот |
кортизол, тироксин, СТГ |
Водно-солевой обмен |
Альдостерон, АДГ |
Обмен кальция и фосфатов |
Паратгормон, кальцитонин, |
|
кальцитриол |
Репродуктивная функция |
Половые гормоны |
Синтез и секреция гормонов |
Тропные гормоны, |
эндокринных желёз |
либерины и статины |
Изменение метаболизма в |
Эйкозаноиды, |
клетках, синтезирующих гормон |
цитокины |
Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
I.Обмен белковых (пептидных) гормонов
Синтез : происходит в неактивной форме (прогормон)
Активация: частичный протеолиз
Хранение: гормоны накапливаются и хранятся в секреторных
гранулах (запас инсулина на 5 дней)
Время действия: мин - час
Циркуляция: хорошо растворимы в крови
Инактивация: гидролиз в печени до аминокислот
Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
II.Обмен стероидных гормонов
Синтез: производные холестерина
Время действия: часы
Циркуляция : транспортируются белками крови
Инактивация: окисление в печени.
Метаболизм гормонов зависят от природы гормона
III. Обмен гормонов - производных аминокислот Адреналин
Синтез: мозговой слой надпочечников
Время действия: милисек
Хранение : в секреторных гранулах
Транспорт: |
растворим в крови |
Инактивация: |
в тканях при участии специфических ферментов. |
|
Тиреоидные гормоны |
Синтез: |
в клетках щитовидной железы |
Время действия: несколько суток
Хранение: накапливаются в коллоиде железы
Транспорт: |
белками крови |
Инактивация : |
осуществляется в результате дейодирования. |
Клетка-мишень для гормона определяется по наличию рецептора для сигнальной молекулы (гормона).
Рецепторы – белки, комплементарные
сигнальной молекуле, позволяют клетке получать инструкции от гормонов.
Число рецепторов варьирует от 500 до 100 000 на клетку.
Рецепторы передают полученную информацию через вторичные мессенджеры в клетке системе белков и ферментов, которые образуют каскад реакций, обеспечивающий усиление сигнала в несколько сот раз.
В зависимости от природы гормона
и локализации рецептора различают следующие механизмы передачи гормонального сигнала:
мембранно – внутриклеточный, цитозольный
Локализация
рецептора
Встроены |
Находятся |
в мембрану |
в цитозоле |
клетки-мишени |
клетки-мишени |
Мембранно-внутриклеточный механизм передачи сигнала
Химическая природа гормона: белково-пептидные, адреналин, эйкозаноиды.
Расположение рецептора: наружная мембрана..
Гормон в клетку не проникает!
Образование в клетке вторичных вестников гормонального сигнала (мессенджеров): ц-АМФ, ц-ГМФ, Са 2+ и др.
Эффект действия на клетку: изменение активности ферментов.
Рецепторы, встроенные в мембрану клеток
Рецепторы
Сопряженные |
Гуанилатциклаза |
Каталитические |
||
с G – белками |
2 |
|||
|
||||
Аденилатциклазная |
Инозитолфосфатная |
|
||
система 3 |
|
система 4 |
|
Сигнальные G-белки - универсальные посредники при передаче гормональных сигналов от рецепторов клеточной мембраны
к эффекторным белкам, вызывающим конечный клеточный ответ.
G-белки названы так, поскольку в своём сигнальном механизме они используют замену ГДФ на ГТФ как молекулярный функциональный «выключатель» для регулировки клеточных процессов.
G-белки были обнаружены и исследованы А. Гилманом и М. Родбеллом
(Нобелевская премия по физиологии и медицине,1994)
G-белки (G-proteins) — это семейство белков, относящихся к ГТФ-азам.
G-белки состоят из 3 субъединиц – αßγ. G-белки стимулируют аденилатциклазу.
Аденилатциклаза катализирует превращение АТФ в ц-АМФ. ц-АМФ является вторичным мессенджером.
ц-АМФ используется для внутриклеточного распространения сигналов тех гормонов, которые не могут проходить через клеточную мембрану.
ц-АМФ взаимодействует с протеинкиназой, ионными каналами,
связанными с циклическими нуклеотидами, и регулирует их функции.
Сазерленд Эрл Уилбур (1915-1974) Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1971). Открыл в животных тканях
ц–АМФ и установил его
роль |
в проведении |
гормонального |
сигнала |
в клетку. |
|