87103

РОЛЬ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА

Реферат

Биология и генетика

Главной регуляторной системой организма является система эндокринных желёз. Эти железы вырабатывают специальные химические вещества называемые гормонами, которые играют роль сигналов, посылаемых в определённых физиологических состояниях организма к соответствующим органам-мишеням.

Русский

2015-04-17

295.5 KB

16 чел.

Федеральное Агентство по Образованию

Государственное Образовательное Учреждение

Высшего профессионального Образования

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Эколого-биологический факультет

Кафедра молекулярной биологии, биологической и органической химии

Р  Е  Ф  Е  Р  А  Т

по дисциплине: БИОХИМИЯ

РОЛЬ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ

РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА

Выполнила:

студентка 4 курса 1 группы

заочного отделения

по специальности Фармация

В.В. Высотина

Приняла:

кандидат наук, доцент кафедры

молекулярной биологии, биологической и органической химии

В.В. Осташкова

Петрозаводск 2011 год


Оглавление

[1]
Оглавление

[1.1] Гонадотропные гормоны гипофиза, стимулирующие синтез и секрецию половых гормонов

[1.2] Механизм действия и эффекты ФСГ и ЛГ

[1.3] Схема синтеза половых гормонов

[2]
Принципы строения репродуктивной системы у мужчин

[2.1] Биологическая роль андрогенов

[2.2]
Эффекты андрогенов

[2.3] Мужские половые гормоны

[2.4]
Синтез андрогенов

[2.5] Регуляция синтеза и секреции мужских половых гормонов

[3]
Принципы строения репродуктивной системы у женщин

[3.1] Женские половые гормоны

[3.2]
Регуляция секреции женских половых гормонов

[3.3]
Механизм действия и биологические эффекты эстрогенов

[3.4]
Образование прогестерона

[3.5] Биологические эффекты прогестерона

[4]
Список использованной литературы


Введение

Главной регуляторной системой организма является система эндокринных желёз. Эти железы вырабатывают специальные химические вещества называемые гормонами, которые играют роль сигналов, посылаемых в определённых физиологических состояниях организма к соответствующим органам-мишеням. Основными эндокринными железами позвоночных являются поджелудочная железа, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники и семенники. (Биологическая химия, 2002, с.27)

Гормоны участвуют в регуляции гомеостаза, обмена веществ, влияют на рост, развитие органов, размножение; обеспечивают обратную реакцию организма на изменения внешней среды. Эндокринные железы анатомически и топографически разобщены и имеют различное происхождение. (Анатомия человека, 1995, с.283)

Гормоны обладают высокой биологической активностью. Их действие проявляется при очень низких концентрациях (10-6 – 10-10 моль/л) С химической точки зрения гормоны можно разделить на три группы:

1.) гормоны  - производные аминокислоты;

2.) белково-пептидные гормоны;

3.) стероидные гормоны. (Биохимия, 2000, с.68)

С точки зрения выживания биологического вида репродуктивная система является наиболее важной из всех систем органов. Функцией репродуктивной системы является продукция специальных клеток (гамет), которые служат для создания нового абсолютно уникального организма, признаки которого только отчасти повторяют свойства родителей и даже иногда сильно отличаются от  них.

Эндокринология репродукции занимается проблемой продолжения рода и гомеостатическим регулированием популяции. ( Физиология репродукции, 1997, с.3)

Роль гормонов в регуляции репродуктивной функции организма

Образование жизнеспособного потомства зависит от функции высокоспециализированных органов-гонад. У мужчин яички выполняют двоякую функцию: сперматогенез (образование мужских половых клеток) и стероидогенез (синтез мужских половых гормонов).

Оба процесса регулируются с помощью гонадотропных гормонов, которые образуются в передней доле гипофиза.

Гонадотропные гормоны гипофиза, стимулирующие синтез и секрецию половых гормонов

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ) - гонадотропные гормоны гипофиза. Представляют собой гликопротеины с молекулярной массой около 30 кД, состоящие из α- и β-субъединиц. α-Субъединицы содержат 92 аминокислоты и две боковые углеводные цепи и идентичны α-субъединице тиреотропина, β-Субъединицы индивидуальны для каждого гормона.

ФСГ стимулирует рост и созревание фолликулов яичника, секрецию эстрогенов и овуляцию у женщин, опосредованно стимулирует сперматогенез в яичках.

Механизм действия и эффекты ФСГ и ЛГ 

Гонадотропные гормоны ЛГ и ФСГ связываются с рецепторами на мембранах своих клеток-мишеней в яичниках и яичках, в результате чего происходит активация аденилатциклазной системы. Образующийся цАМФ активирует протеинкиназу, которая фосфорилирует белки, опосредующие эффекты ЛГ и ФСГ.

У женщин лютеинизирующий гормон стимулирует образование прогестерона клетками жёлтого тела, у мужчин - синтез тестостерона интерстициальными клетками Лейдига. ФСГ ускоряет развитие фолликулов в яичниках и образование эстрогенов, а действуя на клетки Сертоли, запускает процесс сперматогенеза. (Биохимия, 2003)

Основу синтеза половых стероидных гормонов составляет цепь биохимических превращений, которая протекает аналогично у людей обоего пола.

Холестерин является предшественником ряда гормонов: прогестерона, эстрадиола, тестостерона.

Эти гормоны вырабатываются соответственно в яичниках, в семенниках, а во время беременности и в плаценте. (Биологическая химия, 2002, с.58)

Начиная со II триместра беременности, плацента синтезирует прогестерон в количестве, достаточном для нормального течения беременности даже при полном отсутствии яичников. Количество прогестерона, образующегося в плаценте, в 30-40 раз превышает количество прогестерона из жёлтого тела. Плацента не способна синтезировать холестерин, поэтому стероидные гормоны поступают из кровотока беременной. (Акушерство, 1997, с.47)

Образование конечных продуктов зависит от соотношения определённых ферментов. Один из основных мужских половых гормонов – тестостерон – регулирует процесс сперматогенеза, а также оказывает влияние на функции практически всех систем организма, в результате чего проявляется половой деморфизм в осуществлении многих физиологических процессов, и определяет половое поведение у мужчин.

Схема синтеза половых гормонов

Предшественником половых гормонов служит холестерол. Образование прегненолона происходит в результате отщепления боковой цепи холестерола (1). Превращение прегненолона в тестостерон может протекать двумя путями: через образование прогестерона (2) или дегидроэпиандростерона (3).

Тестостерон служит предшественником дигидротестостерона (4). В некоторых периферических тканях небольшое количество тестостерона превращается в эстрадиол (5). В яичниках синтезируются женские половые гормоны, эстрогены и прогестины, среди которых наиболее активными являются 17β-эстрадиол и прогестерон. Ароматизация андрогенов протекает под действием ароматазного комплекса, содержащего цитохром Р450-оксидазу, и включает 3 реакции гидроксилирования с участием О2 и NADPH.


Принципы строения репродуктивной системы у мужчин

В этой системе можно выделить  высшие центры, которые регулируют эндокринную функцию и половое поведение; гонады, в которых образуются сперматозоиды и половые гормоны; система протоков, в которых хранится и транспортируется сперма; добавочные железы, которые синтезируют вещества, поддерживающие жизнеспособность сперматозоидов.

К эндокринным железам относятся  гипоталамус, передняя доля гипофиза и яички. В гипоталамусе в результате интеграции многочисленных стимулов, получаемых из внешней и внутренней среды организма, происходит выработка гонадотропин – рилизинг – гормона (ГнРГ), который стимулирует секрецию лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в передней доле гипофиза. Клетками-мишенями для ЛДГ и ФСГ являются клетки Лейдига и клетки Сертолли соответственно.

Клетки Сертолли находятся в семенных трубочках и поддерживают сперматогенез (Физиология репродукции, 1997, с.3)

Клетки Лейдига распологаются в интерстиции яичек и продуцируют половые стероиды. Это крупные клетки располагающиеся скоплениями  между семенными канальцами около кровеносных капилляров. Они богаты элементами незернистой эндоплазматической сети. Активно участвуют в образовании андрогена тестостерона, который оказывает разностороннее действие на различные андроген - чувствительные клетки мужского организма, стимулируя их рост и функциональную активность. К ним относятся клетки простаты, семенных пузырьков, желёз крайней плоти, почек и кожи. Под влиянием андрогенов происходит развитие наружных половых признаков, опорно – двигательного аппарата. Очень важным является их воздействие на сперматогенез: низкая концентрация гормона активирует этот процесс, высокая тормозит. (Анатомия, 1995, с.287)

Яички также продуцируют относящийся к классу гликопротеинов гормон ингибин, с помощью которого регулируется высвобождение ФСГ.

Система протоков включает эпидермис, семявыносящий проток, уретру. В эпидермисе сперматозоиды достигают свойства подвижности и фертильности. Накопление спермы в течение некоторого времени происходит в эпидермисе, а также в семявыносящем протоке. Семявыносящий проток впадает в уретру, откуда сперма и выбрасывается во время эякуляции. К добавочным железам относятся предстательная железа, семенные пузырьки и бульбоуретральные железы. В них образуются вещества, входящие в состав семенной жидкости, которые необходимы для поддержания жизнеспособности сперматозоидов. (Физиология репродукции, 1997, с.8)

Биологическая роль андрогенов

Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отличие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку половых желёз, а также других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов у взрослых.


Эффекты андрогенов

Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и др. Андрогены оказывают значительное анаболическое действие, выражающееся в стимуляции синтеза белка во всех тканях, но в большей степени в мышцах. (Биологическая химия, 1998, с.282 -283)

Андрогены вызывают изменение структуры кожи и волос, снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объёма гортани, стимулируют секрецию сальных желёз.

Мужские половые гормоны


Синтез андрогенов

Регуляция синтеза и секреции мужских половых гормонов

Синтез и секреция мужских половых гормонов регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по механизму отрицательной обратной связи. Секреция ЛГ и ФСГ стимулируется гонадотропин-рилизинг гормоном. ЛГ ускоряет синтез и секрецию тестостерона клетками Лейдига, ФСГ стимулирует сперматогенез. Тестостерон стимулирует сперматогенез, ингибирует синтез и секрецию гонадотропин-рилизинг гормона и ЛГ.


Тестостерон.
Превращение прегненолона в тестостерон катализируется пятью микросомальными ферментами и может протекать двумя путями: через образование дегидроэпиандростерона или через образование прогестерона.

У взрослого мужчины ежедневно синтезируется около 6-7 мг тестостерона. После 50 лет это количество постепенно уменьшается и к 70-80 годам составляет 4 мг. Таким образом, у мужчин нет резкого снижения синтеза половых стероидов с возрастом, как это происходит у женщин в постменопаузный период.( Физиология репродукции, 1997, с.30)

Гормон циркулирует в крови в связанном с белками плазмы состоянии: альбумином (40%) и специфически связывающим половые гормоны р-глобулином (называемым секс-гормонсвязывающим глобулином, СГСГ). Лишь 2% от общего количества гормона в крови транспортируется в свободном виде, и именно такие молекулы проявляют биологическую активность.

Дигидротестостерон. В семенных канальцах, предстательной железе, коже, наружных половых органах тестостерон служит предшественником более активного андрогена – дигидротестостерона.

Андростендион служит предшественником эстрогенов, образующихся вне яичка.


Принципы строения репродуктивной системы у женщин

Основу репродуктивной системы у женщин  составляют мозг, гипофиз и яичники. Гипоталамус выделяет ГнРг (гонадотропин – рилизинг –гормон), который стимулирует высвобождение гонадотропных гормонов гипофиза ЛГ и ФСГ. КАК и мужские гонады, яичники выполняют двоякую функцию: образование половых клеток (овогенез) и синтез женских половых гормонов (стероидогенез).

Каждая яйцеклетка заключена в специальную клеточную структуру (фолликул). После выхода яйцеклетки во время овуляции фолликул трансформируется в новую эндокринную структуру-жёлтое тело. Функция ФСГ состоит в стимуляции роста фолликулов, а ЛГ – в регуляции процессов овуляции и стероидогенеза.

Основными половыми гормонами у женщин являются эстрадиол, который образуется при развитии фолликула, и прогестерон, синтезируемый в жёлтом теле. Гормоны отличаются по структуре и выполняемым функциям, однако их эффекты могут быть аддитивными, синергичными и антагонистичными. В яичниках также образуется полипептидный гормон ингибин, регулирующий секрецию ФСГ.

Во время беременности и лактации функционируют дополнительные репродуктивные органы: плацента и молочные железы. Лактация контролируется двумя гормонами: пролактином, который вырабатывается в передней доле гипофиза и регулирует образование молока, и окситоцином, гормоном гипоталамуса, который индуцирует лактацию. ( Физиология репродукции, 1997, с 37)

Женские половые гормоны

В настоящее время открыты 2 группы женских половых гормонов, различающихся своей химической структурой и биологической функцией: эстрогены (эстрадиол) и прогестины (прогестерон)


Регуляция секреции женских половых гормонов

 

Регуляция секреции женских половых гормонов. Гонадотропин-рилизинг гормон стимулирует секрецию ЛГ и ФСГ, которые совместно с эстрогеном и прогестероном регулируют половой цикл у женщин. Эстрадиол и прогестерон по механизму отрицательной обратной связи регулируют синтез и секрецию ЛГ и ФСГ.


Механизм действия и биологические эффекты эстрогенов

Эстрогены связываются с внутриклеточными рецепторами и, подобно другим стероидным гормонам, регулируют транскрипцию структурных генов. Предполагается, что эстрогены индуцируют синтез свыше 50 различных белков, участвующих в проявлении физиологических эффектов эстрогенов.

Основное значение эстрогенов состоит в обеспечении дифференцировки клеток и роста первичных половых структур и других тканей связанных с репродуктивной функцией. В отличие от тестостерона, который необходим для дифференцировки пола по мужскому типу у плода, эстрогены не оказывают значительного  влияния на организм девочек в период внутриутробного развития и до начала полового созревания. В подростковом возрасте эстрогены индуцируют рост и созревание маточных труб, матки, влагалища и наружных половых органов.

Под действием эстрогенов происходит формирование молочных желёз за счет развития ткани стромы протоков, а также жировой ткани. Как и андрогены у мальчика, эстрогены стимулируют рост у девочек в период полового созревания путем активации остеобластов, в то же время они индуцируют закрытие эпифизов трубчатых костей. Эстрогены влияют на развитие слизистой в маточных трубах, вызываю пролиферацию железистой ткани и увеличивая количество реснитчатых и эпителиальных клеток.

Под действием эстрогенов увеличивается активность ресничек, что способствует продвижению оплодотворённой яйцеклетки по направлению к матке.

Эстрогены осуществляют регуляцию выделения ЛГ и ФСГ за счет положительной и отрицательной обратной связи и стимулируют синтез пролактина.

Во время беременности под действием эстрогенов происходит гипертрофия и гиперплазия гипофиза преимущественно за счёт пролиферации клеток, синтезирующих пролактин.

Эстрогены вызывают некоторую задержку соли и воды в организме, а также влияют на функцию сальных желез и свойства кожи. Они снижают уровень холестерина в крови, тем самым предотвращая развитие атеросклероза у женщин репродуктивного возраста.


Образование прогестерона
 

Прогестерон, образующийся главным образом жёлтым телом во время менструации в лютеиновую фазу, секретируется также фетоплацентарным комплексом во время беременности.

Прогестерон считается гормоном беременности, поскольку его действие заключается в подготовке и сохранении беременности. Основными мишенями прогестерона является матка, молочные железы и мозг.

В небольших количествах он вырабатывается у женщин и мужчин корой надпочечников. В фолликулярной фазе менструального цикла концентрация прогестерона в плазме обычно не превышает 5 нмоль/л, а в лютеиновой фазе увеличивается до 40-50 нмоль/л. В крови прогестерон связывается с транспортным глобулином транскортином и альбумином, и только 2% гормона находится в свободной биологически активной форме. Диффундируя в клетки-мишени, прогестерон связывается со специфическим ядерным рецептором. Образующийся комплекс гормон-рецептор взаимодействует с промоторным участком ДНК и активирует транскрипцию генов. Т1/2 прогестерона в крови составляет 5 мин. В печени гормон конъюгируется с глюкуроновой кислотой и выводится с мочой.

Биологические эффекты прогестерона

Прогестерон препятствует действию эстрогенов на миометрий, уменьшая его возбудимость, спонтанную электрическую активность и чувствительность к окситоцину. Он также уменьшает количество рецепторов к эстрогенам в эндометрии.

Под действием прогестерона  происходят развитие долек и альвеол в молочных железах и дифференцировка протоков накануне лактации. Прогестерон оказывает действие на центр терморегуляции в гипоталамусе и считается ответственным за повышение базальной температуры во время овуляции. (Физиология репродукции, 1997, с.68.)


Список использованной литературы

  1.  Акушерство и гинекология, Под  ред. Савельевой Г.М., Сичинава Л.Г., М. Геотар медицина, 1997.-752с.

  1.  Биохимия, Под.ред  Северина Е.С.,М. Гэотар- Медиа,  2003.- 779с.

  1.  БерезовТ.Т, Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, М. Медицина 1998.- 704 с

  1.  Биохимия, Под ред. Северина Е.С., М.Медицина, 2000-168с.

  1.  Биологическая химия, Кнорре Д.С., М.Высшая школа, 2002-479 с.

6.  Герасимова Л.И., Лупандин Ю.В. Физиология репродукции, Петрозаводск: ПетрГу 1997.- 100с.

  1.  Сапин М.Р., Брыскина З.Г. Анатомия человека, М.Просвещение. 1995.-464с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10752. Информационный менеджмент (ИМ) 105.46 KB
  Информационный менеджмент ИМ Оглавление Введение1 Тема 1. Развитие ИС и обеспечение ее обслуживания2 Тема 2. Планирование в среде ИС4 Тема 3. Формирование организационной структуры в области информатизации8 Тема 4. Использование и эксплуатация ИС12 Тема 5. Фо
10753. Система прогнозирования поступления абитуриента в вуз 452.5 KB
  Система прогнозирования поступления абитуриента в вуз Курсовая работа 6. Проведение исследования выборки с помощью программы Прогноз поступления. Детальное исследование выборки с помощью нейросетевого пакета Neuro Pro 0.25..
10754. Использование различных алгоритмов обучения нейронной сети в задаче прогнозирования букмекерских коэффициентов 217.5 KB
  Курсовая работа Нейросетевые технологии и их применение Использование различных алгоритмов обучения нейронной сети в задаче прогнозирования букмекерских коэффициентов...
10755. Нейросетевой детектор лжи 280.5 KB
  Нейросетевой детектор лжи Курсовая работа Содержание Введение История детектора лжи в России Детектор лжи в аэропортах Правовое применение полиграфа детектора лжи в России Отношение россиян к детектору лжи Разработка нейросетевого де...
10756. Распознавание речи при помощи нейронных сетей 657 KB
  Метод фильтрации шума Построение русских акустических моделей Требования при построении аудиокорпусов [Фонетические алфавиты Формирование базового русского фонетического словаря Словарь для распознавания ре...
10757. Практикум по многослойным нейронным сетям 115 KB
  Чтобы заинтересовать учеников, поставлена конкретная часто встречающаяся проблема, знакомая каждому школьнику. Учащийся знаком с этой областью на требуемом уровне. Ведь практически каждый из нас болел простудой и знает как это бывает..
10758. Системы синтеза речи с использованием нейронных сетей 403.5 KB
  Теоретическая часть Синтаксический анализатор Фундамент синтаксического анализа. Морфологический и предсинтаксический анализ Заключение Список литературы: Введение Первые говорящие машины пы...
10759. Распознавание автомобильных номеров с помощью нейронных сетей 171.5 KB
  Курсовая работа на тему: Распознавание автомобильных номеров с помощью нейронных сетей. Содержание Введение. 3 Постановка задачи 4 Глава 1. Существующие системы и методы распознавания 4 Глава 2. Шаблоннонейросетевой метод распознавания 8 Ито