81528

Роль гормонов в системе регуляции метаболизма. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов

Доклад

Биология и генетика

Клеткимишени и клеточные рецепторы гормонов Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций. Физиологический эффект гормона определяется разными факторами например концентрацией гормона которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов протекающего в основном в печени и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма его сродством к белкампереносчикам стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному руслу В комплексе с белками количеством и типом рецепторов на поверхности...

Русский

2015-02-20

106.94 KB

2 чел.

Роль гормонов в системе регуляции метаболизма. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов

Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций. Интегрирующими регуляторами, связывающими различные регуляторные механизмы и метаболизм в разных органах, являются гормоны. Они функционируют как химические посредники, переносящие сигналы, возникающие в различных органах и ЦНС. Ответная реакция клетки на действие гормона очень разнообразна и определяется как химическим строением гормона, так и типом клетки, на которую направлено действие гормона. В крови гормоны присутствуют в очень низкой концентрации. Для того чтобы передавать сигналы в клетки, гормоны должны распознаваться и связываться особыми белками клетки - рецепторами, обладающими высокой специфичностью. Физиологический эффект гормона определяется разными факторами, например концентрацией гормона (которая определяется скоростью инактивации в результате распада гормонов, протекающего в основном в печени, и скоростью выведения гормонов и его метаболитов из организма), его сродством к белкам-переносчикам (стероидные и тиреоидные гормоны транспортируются по кровеносному руслу В комплексе с белками), количеством и типом рецепторов на поверхности клеток-мишеней. Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внутренними сигналами, поступающими в ЦНС.Эти сигналы по нейронам поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных рилизинг-гормонов (от англ, release - освобождать) - либеринов и статинов, которые, соответственно, стимулируют или ингибируют синтез и секрецию гормонов передней доли гипофиза. Гормоны передней доли гипофиза, называемые тройными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желёз, которые поступают в общий кровоток и взаимодействуют с клетками-мишенями. Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз. Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желёз. Не все эндокринные железы регулируются подобным образом. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза. Секреция гормонов поджелудочной железы (инсулина и глюкагона) напрямую зависит от концентрации глюкозы в крови. В регуляции межклеточных взаимодействий участвуют также низкомолекулярные белковые соединения - цитокины. Влияние цитокинов на различные функции клеток обусловлено их взаимодействием с мембранными рецепторами. Через образование внутриклеточных посредников сигналы передаются в ядро, где происходят активация определённых генов и индукция синтеза белков. Все цитокины объединяются следующими общими свойствами:

  1.  синтезируются в процессе иммунного ответа организма, служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций и обладают в основном аутокринной, в некоторых случаях паракринной и эндокринной активностью;
  2.  действуют как факторы роста и факторы дифференцировки клеток (при этом вызывают преимущественно медленные клеточные реакции, требующие синтеза новых белков);
  3.  обладают плейотропной (полифункциональной) активностью.

Биологическое действие гормонов проявляется через их взаимодействие с рецепторами клеток-мишеней. Для проявления биологической активности связывание гормона с рецептором должно приводить к образованию химического сигнала внутри клетки, который вызывает специфический биологический ответ, например изменение скорости синтеза ферментов и других белков или изменение их активности. Мишенью для гормона могут служить клетки одной или нескольких тканей. Воздействуя на клетку-мишень, гормон вызывает специфическую ответную реакцию. Например, щитовидная железа - специфическая мишень для тиреотропина, под действием которого увеличивается количество ацинарных клеток щитовидной железы, повышается скорость биосинтеза тиреоидных гормонов. Глюкагон, воздействуя на адипоциты, активирует липолиз, в печени стимулирует мобилизацию гликогена и глюконеогенез. Характерный признак клетки-мишени - способность воспринимать информацию, закодированную в химической структуре гормона.

Рецепторы гормонов. Начальный этап в действии гормона на клетку-мишень - взаимодействие гормона с рецептором клетки. Концентрация гормонов во внеклеточной жидкости очень низка и обычно колеблется в пределах 10-6-10-11 ммоль/л. Клетки-мишени отличают соответствующий гормон от множества других молекул и гормонов благодаря наличию на клетке-мишени соответствующего рецептора со специфическим центром связывания с гормоном.

Общая характеристика рецепторов

Рецепторы пептидных гормонов и адреналина располагаются на поверхности клеточной мембраны. Рецепторы стероидных и тиреоидных гормонов находятся внутри клетки. Причём внутриклеточные рецепторы для одних гормонов, например глюкокортикоидов, локализованы в цитозоле, для других, таких как андрогены, эстрогены, тиреоидные гормоны, расположены в ядре клетки. Рецепторы по своей химической природе являются белками и, как правило, состоят из нескольких доменов. В структуре мембранных рецепторов можно выделить 3 функционально разных участка. Первый домен (домен узнавания) расположен в N-концевой части полипептидной цепи на внешней стороне клеточной мембраны; он содержит гликозилированные участки и обеспечивает узнавание и связывание гормона. Второй домен - трансмембранный. У рецепторов одного типа, сопряжённых с G-белками, он состоит из 7 плотно упакованных α-спиральных полипептидных последовательностей. У рецепторов другого типа трансмембранный домен включает только одну α-спирадизованную полипептидную цепь (например, обе β-субъединицы гетеротетрамерного рецептора инсулина α2β2). Третий (цитоплазматический) домен создаёт химический сигнал в клетке, который сопрягает узнавание и связывание гормона с определённым внутриклеточным ответом. Цитоплазматический участок рецептора таких гормонов, как инсулин, фактор роста эпидермиса и инсулиноподобный фактор роста-1 на внутренней стороне мембраны обладает тирозинки-назной активностью, а цитоплазматические участки рецепторов гормона роста, пролактина и цитокинов сами не проявляют тирозинкиназ-ную активность, а ассоциируются с другими цитоплазматическими протеинкиназами, которые их фосфорилируют и активируют.

Рецепторы стероидных и тиреоидных гормонов содержат 3 функциональные области. На С-концевом участке полипептидной цепи рецептора находится домен узнавания и связывания гормона. Центральная часть рецептора включает домен связывания ДНК. На N-концевом участке полипептидной цепи располагается домен, называемый вариабельной областью рецептора, отвечающий за связывание с другими белками, вместе с которыми участвует в регуляции транскрипции.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28786. Выделите основные тенденции и противоречия развития российского государства и общества в первой половине 19в. 14.04 KB
  Главными особенностями развития России в 1й половине XIX века были: 1 рост удельного веса бюрократии гражданской военной и полицейской; 2 замедление экономического развития по сравнению с Европой как следствие тупикового пути крепостного права; 3 противоречие между экономической и политической отсталостью с одной стороны и мощным расцветом культуры и науки – с другой 4 начало идейного и духовного разрыва между монархией и формирующейся интеллигенцией.
28787. Общественная мысль и общественное движение в России в первой половине 19в (декабристы; западники и славянофилы) 20.16 KB
  Источником идей для многих декабристов служили сочинения французских просветителей в которых доказывалась необходимость политических реформ и управления государством на основании твердых и установленных законов а не воли монарха. С другой стороны огромную роль в формировании мировоззрения декабристов сыграла Отечественная война 1812 г. Организации декабристов возникли в 1816 г. Однако в условиях консервативной политики которую проводил Александр I в последние годы своего царствования в организациях декабристов произошел раскол.
28788. Какие предпосылки отмены крепостного права существовали в 50-гг 19в в России? Как готовилась и осуществлялась крестьянская реформа, каковы ее итоги 15.54 KB
  Интенсивное развитие капитотнй начало пром переворота в России В 185758 гг во всех губерниях были созданы двор комитеты кот должны были рассм вопрос о низвержении кр права. В России было отменено рабство крво получило личную свободу 2. рефма способствовала развитию кап отнй в России Негативные последствия: 1.
28789. Какое влияние реформы Александра II оказали на становление рыночных отношений и гражданского общества в России? Дайте характеристику основным направлениям реформирования страны 16.23 KB
  Александр 2 18551881 Предпосылки великих реформ: 1поражение России в Крымской войне 2несоответствие тупикового характера крепостного хозяйства новым потребностям экономического развития стран 3экономическое и военнотехническое отставание от Европы 4необходимость компенсации неудовлетворительного как для дворян так и для крестьян компромисса расширением их гражданина и политических прав Содержание Великих Реформ: 1стала отмена крепостного права 1861 Содержание крестьянской реформы: Крестьяне были освобождении от крепостной зависимости...
28790. Общественное движение 60-70х гг. Возникновение народничества. Почему либеральные реформы привели к радикализации общества 15.33 KB
  Почему либеральные реформы привели к радикализации общества Особенностями революционного движения в России этого периода получившего название народников были: 1 ставка на особый бескапиталистический путь России к социализму через крестьянскую общину вопреки учению К.В России в ходе этого восстания произошел разрыв между революционерами поддержавшими поляков и либералами ставшими на сторону правительства и считавшими что до демократической конституции России предстоит пройти подготовительный путь созревания общества.
28791. Каковы особенности развития рыночной экономики России на рубеже 19-20вв? Чем они порождались и в чем проявлялись? Значение деятельности С.Ю. Витте для модернизации страны 13.73 KB
  Витте для модернизации страны. Витте: Главными мероприятиями Витте в экономической области стали винная монополия 1894 и денежная реформа 1897 установившая золотое обращение рубля. В 19041905 годах Витте добился заключения Портемутского мирного договора с Японией.
28792. Каковы причины революции 1905 года? Опишите ее ход и основные события 15.62 KB
  Каковы причины революции 1905 года Опишите ее ход и основные события. Ход революции: 9 января 1905 года было расстреляно шествие рабочих Петербурга стремившихся подать прошение императору. Пиком революции стало восстание в Москве в декабре 1905 года. Итоги революции: Революция не решила в полном объеме поставленных перед ней проблем но заставило правительство пойти на некоторые уступки обществу.
28793. Октябрьский манифест 1905г. Начало парламентаризма в России 16.9 KB
  Был учреждён Парламент состоящий из Государственного Совета и Государственной Думы. Председателем I Думы стал кадет С. Впоследствии Ленин признал бойкот I Думы ошибкой так как революция в это время уже развивалась по нисходящей линии. Оно вопреки уже принятому решению Думы соглашалось только на добровольное отчуждение.
28794. Политическая деятельность П.А.Столыпина. Замысел и воплощение. Значение аграрной реформы 14.37 KB
  Значение аграрной реформы. Цели реформы: Социальноэкономические Завершить аграрный переворот свободную рабочую силу направить в промышленность. Результаты реформы: Рост посевных площадей по стране на 10.