Эндокринная система
<<  Гормоны в организме Гормоны и эмоции  >>
Биохимия гормонов
Биохимия гормонов
Предпосылки
Предпосылки
Схема взаимодействия сигналов
Схема взаимодействия сигналов
Гормоны
Гормоны
Система гормональной регуляции
Система гормональной регуляции
Классификация гормонов
Классификация гормонов
Кровь
Кровь
Механизм действия гормонов
Механизм действия гормонов
Общие свойства гормонов
Общие свойства гормонов
Конечные эффекты гормонов
Конечные эффекты гормонов
Сигнальные вещества
Сигнальные вещества
Тканевые гормоны
Тканевые гормоны
Медиаторы
Медиаторы
Способы взаимодействия гормонов
Способы взаимодействия гормонов
Биохимия гормонов
Биохимия гормонов
Действие гормонов
Действие гормонов
Принципы организации НЭС
Принципы организации НЭС
Взаимодействие
Взаимодействие
Иерархическая система гормональной регуляции
Иерархическая система гормональной регуляции
Механизм обратной связи
Механизм обратной связи
Прямая и обратная связи
Прямая и обратная связи
Контроль отрицательной обратной связью
Контроль отрицательной обратной связью
Центральный и периферический эффекты гормонов
Центральный и периферический эффекты гормонов
Пороги чувствительности гипоталамуса
Пороги чувствительности гипоталамуса
Механизм развития
Механизм развития
Интенсивность гормонального эффекта
Интенсивность гормонального эффекта
Динамика секреции гормонов
Динамика секреции гормонов
Контроль концентрации гормонов
Контроль концентрации гормонов
Метаболизм гормонов в периферических тканях
Метаболизм гормонов в периферических тканях
Метаболизм гормонов
Метаболизм гормонов
Липофильные гормоны
Липофильные гормоны
Стероидные гормоны
Стероидные гормоны
Место и характер действия
Место и характер действия
Липофильные гормоны (прод
Липофильные гормоны (прод
Особенности липофильных гормонов
Особенности липофильных гормонов
Механизм действия
Механизм действия
Характеристика гормональных рецепторов
Характеристика гормональных рецепторов
Классификация гормональных рецепторов
Классификация гормональных рецепторов
Мембранные рецепторы
Мембранные рецепторы
Классификация мембранных гормональных рецепторов
Классификация мембранных гормональных рецепторов
Интегральные олигомерные белки
Интегральные олигомерные белки
Взаимодействие гидрофобных гормонов с рецептором
Взаимодействие гидрофобных гормонов с рецептором
Гормон-респонсивные элементы
Гормон-респонсивные элементы
Рецепторы липофильных гормонов
Рецепторы липофильных гормонов
6/5/2015
6/5/2015

Презентация на тему: «Биохимия гормонов». Автор: Коваль. Файл: «Биохимия гормонов.ppt». Размер zip-архива: 1092 КБ.

Биохимия гормонов

содержание презентации «Биохимия гормонов.ppt»
СлайдТекст
1 Биохимия гормонов

Биохимия гормонов

Общая эндокринология

2 Предпосылки

Предпосылки

Предпосылки проблемы регуляции в организме

В нашем организме ~1014 клеток, каждая клетка содержит ~ 3х109 молекул. Совокупность этих молекул, клеток в соответствии с иерархией образуют, в конечном итоге, организм, который должен адекватно реагировать на внешние и внутренние сигналы Реакция организма на эти сигналы дб многоуровневой (от молекул до целого организма), адекватной, целесообразной, управляемой

3 Схема взаимодействия сигналов

Схема взаимодействия сигналов

Схема взаимодействия сигналов с плазматической мембраной клетки

4 Гормоны

Гормоны

Гормоны —сигнальные БАВ, которые образуются в клетках эндокринных желез (термин предложен Старлингом и Бейлисом в 1902 г после открытия ими секретина). После синтеза в железе гормоны поступают в кровь и переносятся к органам-мишеням, где выполняют определенные биохимические, физиологические, регуляторные и др. функции.

6/5/2015

4

5 Система гормональной регуляции

Система гормональной регуляции

6/5/2015

5

6 Классификация гормонов

Классификация гормонов

По химической структуре: АК и их производные - производные отдельных АК (катехоламины, Т3, Т4,) - олигопептиды (либерины, статины, горм задней доли гипофиза и др.) - пептиды (инсулин, глюкагон, СТГ, АКТГ) - сложные белки гликопротеиды (ТТГ, ЛГ, ФСГ) Производные холестерина (половые, кортикостероиды, вит Д5) Производные: ЖК (С20:4) PG, TXA, LT, Цикл нуклеотиды (ц-АМФ, ц-ГМФ) Ионы Са

6/5/2015

6

7 Кровь

Кровь

Классификация гормонов (прод.)

По растворимости в воде (кровь и др. биол жидкости – водная фаза) 1. Гидрофильные - катехоламины, пептиды и белки – - в крови обычно в свободной форме - механизм действия опосредован ч/з плазматические мембраны 2. Липофильные (гидрофобные) – стероидные, Т3 и Т4; их особенности : - транспортируются в крови специфическими белками, - механизм действия опосредован ч/з геном По продолжительности жизни: короткоживущие (катехоламины, пептиды), долгоживущие (стероиды, Т3 и Т4 Анатомическая

6/5/2015

7

8 Механизм действия гормонов

Механизм действия гормонов

Механизм действия гормонов (общая схема)

6/5/2015

8

9 Общие свойства гормонов

Общие свойства гормонов

Все гормоны инкреты Дистантность действия Высокая биологическая активность Строгая специфичность (тропность физиол. действия) Отсутствие видовой специфичности для некоторых гормонов (катехоламины, стероиды) Способность генерировать и усиливать первичный сигнал (амплификация) Генерализованность, интегративность и пролонгированность действия Обратимость действия (вкл-выкл)

6/5/2015

9

10 Конечные эффекты гормонов

Конечные эффекты гормонов

В основе действия любого гормона лежит изменение метаболизма Метаболический - изменение обмена веществ Кинетический (пусковой) - изменение деятельности органов (адреналин учащение ЧСС) Корригирующий (адаптирующий) – изменение интенсивности функций органов и тканей Морфогенетический (дифференцировка органов и тканей, ростовые эффекты, стимуляция формообразования)

6/5/2015

10

11 Сигнальные вещества

Сигнальные вещества

Гормоны и др. сигнальные вещества

Границы между гормонами и другими сигнальными веществами, такими, как тканевые гормоны, медиаторы, нейромедиаторы и ростовые факторы условные, т.к. они имеют общие закономерности : - биосинтеза, - метаболизма и - механизма действия.

6/5/2015

11

12 Тканевые гормоны

Тканевые гормоны

В отличие от «классических» гормонов у них отсутствует дистантное действие действуют только на ткани, находящиеся в тесном контакте с секреторными клетками. достигают клеток-мишеней путем простой диффузии в межклеточном матриксе, а не за счет кровотока. Наиболее известны тканевые гормоны ЖКТ, регулирующие процессы пищеварения.

6/5/2015

12

13 Медиаторы

Медиаторы

Медиаторы - сигнальные вещества: - синтезируются различными типами клеток, а не специализированными клетками желез внутренней секреции. - после секреции оказывают на окружающие ткани действие подобное гормонам. К ним относятся биогенные амины (гистамин), PG, XA,LT и др. Нейрогормоны и нейромедиаторы - сигнальные вещества, продуцируемые и секретируемые клетками ЦНС.

6/5/2015

13

14 Способы взаимодействия гормонов

Способы взаимодействия гормонов

Способы взаимодействия гормонов с клетками-мишенями

Эндокринное (дистантное)– действие на периферии от продуцирующей железы Паракринное – действие на рядом расположенные клетки Аутокринное – действие на собственные клетки-продуценты

6/5/2015

14

15 Биохимия гормонов
16 Действие гормонов

Действие гормонов

Эндокринное, паракринное и аутокринное действие гормонов

6/5/2015

16

17 Принципы организации НЭС

Принципы организации НЭС

Принципы организации НЭС (проф. В.М. Дильман)

Иерархический – наличие 4 уровней Внутриклеточные гормоны (цАМФ, PG, TXA, LT, Ca2+ и др.) Тканевые гормоны (гормоны периферических желез) Тропные гормоны Гипоталамические гормоны (либерины и статины) Иногда выделяют 5 уровень - высшие структуры, регулирующие функции гипоталамуса

6/5/2015

17

18 Взаимодействие

Взаимодействие

Принципы организации НЭС (прод.)

Наличие прямой и обратной + и – связи +, – взаимодействие (впервые выделено проф. М.М. Завадовским МГУ) Наличие центрального и периферического эффекта гормонов Наличие порога чувствительности гипоталамуса к регуляторному действию гормонов

6/5/2015

18

19 Иерархическая система гормональной регуляции

Иерархическая система гормональной регуляции

Иерархическая система гормональной регуляции (эффектор- гормон)

гипофиз и гипоталамус, контролируемые ЦНС. На стимулирующее или тормозящее воздействие нейроны гипоталамуса отвечают выбросом либеринов или статинов Эти нейрогормоны достигают аденогипофиза, где стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) биосинтез и секрецию тропинов. Гонадотропины, например, симулируют биосинтез стероидных гормонов в половых железах. Стероидные гормоны действуют только на клетки-мишени, а по механизму обратной связи, подавляют синтез или секрецию других гормонов регуляторного каскада.

6/5/2015

19

20 Механизм обратной связи

Механизм обратной связи

Механизм обратной связи (эффектор – метаболит)

Гипергликемия (>5 мМ) стимулирует биосинтез и выброс инсулина b-кпетками подж. железы. Инсулин индуцирует потребление глюкозы мышечной и жировой тканями. В результате уровень глюкозы снижается до нормы (~5 мМ) и выброс инсулина прекращается.

6/5/2015

20

21 Прямая и обратная связи

Прямая и обратная связи

Negative feedback

Обратная связь мб по типу короткой петли: железа-гипофиз, гипофиз-гипоталамус или длинной петли: железа-гипоталамус напрямую изменяя концентрацию гормонов периферической железы. Нарушение обратных связей в НЭС имеет большое клиническое значение.

6/5/2015

21

22 Контроль отрицательной обратной связью

Контроль отрицательной обратной связью

Секреция гормоны контролируется по механизму отрицательной обратной связи.

6/5/2015

22

23 Центральный и периферический эффекты гормонов

Центральный и периферический эффекты гормонов

Центральный эффект

Мозг

Гормон

Железа

Клетки- мишени

Периферический эффект

Гипоталамус & Гипофиз

6/5/2015

23

24 Пороги чувствительности гипоталамуса

Пороги чувствительности гипоталамуса

Порог чувствительности гипоталамуса – min концентрация гормона, которая блокирует продукцию соответствующего рилизинг-фактора.

6/5/2015

24

25 Механизм развития

Механизм развития

Онтогенетический (Элевационный) механизм развития

У новорожденных девочек порог чувствительности гипоталамуса к эстрогенам низок – поэтому по принципу обратной (-) связи эффективно ингибируется его гонадотропная функция Min (критический) вес организма для репродуктивной деятельности 48-50 кг. Под действием СТГ, инсулина и др. анаболических гормонов масса тела растет. Порог гипоталамуса также возрастает. Гипоталамус продуцирует большее количество либеринов ? ФСГ ? эстрогенов 12-14 лет – вторичное половое созревание (пубертатный возраст). 18-25-40 лет – детородный возраст. Гормональный статус стабилизируется. Порог гипоталамуса к эстрогенам постепенно возрастает. Увеличивается также и масса тела После 45-50 лет : возрастает продукция эстрогенов – дефектных гормонов – периферический эффект возрастает, но центральный -снижается. Возрастает риск опухолевого роста в тканях-мишенях.

6/5/2015

25

26 Интенсивность гормонального эффекта

Интенсивность гормонального эффекта

Интенсивность гормонального эффекта зависит

Железа

Кровь

Ткани-мишени

Препрогормон

Гормон-Белок (95%)

Прогормон

Гормон

Гормон (5%)

Гормон-зависимые

Гормон-чувствительные

Гормон- независимые

6/5/2015

26

27 Динамика секреции гормонов

Динамика секреции гормонов

Концентрация гормонов в крови - очень низка (10-7-10-12 М) и сильно варьируют. периодические колебания, зависит от времени дня, месяца, времени года и состояния организма. Пример: околосуточный (циркадианный) ритм кортизола. Многие гормоны поступают в кровь импульсами и «нерегулярно». концентрация их меняется эпизодически, т. е. пульсирует. Концентрация другой группы гормонов изменяется в зависимости от внешних факторов.

6/5/2015

27

28 Контроль концентрации гормонов

Контроль концентрации гормонов

Выброс гормонов является ответом организма на внешнее воздействие или на изменение внутреннего состояния. Концентрация гормонов в крови находится под строгим контролем, причем контроль осуществляется как на стадии синтеза, так и на стадии выброса. Скорость этих процессов регулируется по механизму обратной связи в соответствии с иерархическим принципом. Хр. стресс вызывает увеличение концентрации гормона в крови и порога чувствительности гипоталамуса к регуляторному действию гормонов

6/5/2015

28

29 Метаболизм гормонов в периферических тканях

Метаболизм гормонов в периферических тканях

Пептидные гормоны деградируют в тканях путем протеолиза, для отдельных гормонов есть свои протеаза (инсулиназа) Катехоламины деградируют при участии ферментов МАО (моноаминооксидаза) R-NH2 ? R- COOH КОМТ (катехоламин О-метилтрансфераза) R-ОН ? R-О-СН3 В результате конечными продуктами их катаболизма являются : 3-метокси-4-гидроксифенилацетат и 3-метокси-4-гидроксифенилгликоль

6/5/2015

29

30 Метаболизм гормонов

Метаболизм гормонов

Метаболизм гормонов в периферических тканях (прод.)

Т4, Т3 деградируют при участии деиодиназ (Т4 ? Т3 ? Т2 ? Т1 ? Т0) Стероидные гормоны: - Кортикостероиды и андрогены NADPH зависимое микросомальное восстановление в печени, образование 17 КС и экскреция в виде глюкуронидов - Эстрогены экскретируются в виде глюкуронидов

6/5/2015

30

31 Липофильные гормоны

Липофильные гормоны

В организме человека найдено более 100 гормонов и гормоноподобных веществ. Подразделение гормонов на липофильные и гидрофильные имеет биохимический смысл, поскольку оно отражает различные принципы их действия.

6/5/2015

31

32 Стероидные гормоны

Стероидные гормоны

Липофильные гормоны (прод.)

Липофильные гормоны (стероидные гормоны, Т3 и Т4 , а также ретиноевая кислота): относительно низкомолекулярные вещества (300-800 Да), секретируются в кровь сразу после завершения биосинтеза (за исключением Т4) в крови транспортируются связываясь со специфическими белками-переносчиками плазмы крови *(ТСГ, РСГ). Все липофильные гормоны действуют по общему механизму, т. е. связываются с внутриклеточным рецептором и регулируют экспрессию определенных генов

6/5/2015

32

33 Место и характер действия

Место и характер действия

Липофильные гормоны (прод.)

Гормон

Место синтеза

Место и характер действия

Физиологический эффект

6/5/2015

33

34 Липофильные гормоны (прод

Липофильные гормоны (прод

Гормон

Место синтеза

Место и характер действия

Физиологический эффект

6/5/2015

34

35 Особенности липофильных гормонов

Особенности липофильных гормонов

Объект действия: ядра клеток-мишеней. В крови обычно связаны с транспортными белками крови, но ч/з плазмалемму проникает лишь свободный гормон. гормон взаимодействует со специфическими рецепторами цитоплазмы или клеточного ядра.

6/5/2015

35

36 Механизм действия

Механизм действия

Механизм действия липофильных гормонов (прод.)

6/5/2015

36

37 Характеристика гормональных рецепторов

Характеристика гормональных рецепторов

Рецепторы гормонов принадлежат к группе редких белков: при взаимодействии с гормоном их молекулы конформационно перестраиваются, сопряженно с другими белками, присутствуют в клетках-мишенях в количестве 103 - 104 молекул на клетку и характеризуются Четкой структурной специфичностью Избирательностью и тканевой специфичностью. Высоким сродством к гормону (Кd = 10-8 - 10-10 М) , сопоставимой с физиологической концентрацией в крови Обратимостью действия Насыщаемостью

6/5/2015

37

38 Классификация гормональных рецепторов

Классификация гормональных рецепторов

По локализации в клетке: Мембранные Цитозольные Ядерные 2. По скорости ответа Быстроотвечающие (мсек) Медленноотвечающие (мин, часы)

39 Мембранные рецепторы

Мембранные рецепторы

Классификация гормональных рецепторов

Мембранные рецепторы 7 ТМС рецепторы взаимодействуют с гетеротримерными G –белками 1ТМС рецепторы Рецепторы со свойствами гуанилатциклазы Рецепторы со свойствами тирозинкиназы Рецепторы, взаимодействующие с тирозинкиназами Рецепторы со свойствами протеинфосфатаз Рецепторы со свойствами СЕР/ТРЕ протеинкиназ Ионные каналы Лигандзависимые Потенциалзависимые Щелевые контакты Ядерные и цитозольные рецепторы Класс I – ядерные или цитозольные, без лиганда, связаны с БТШ (белками теплового шока) Класс II ядерные, не связаны с БТШ

40 Классификация мембранных гормональных рецепторов

Классификация мембранных гормональных рецепторов

Классификация мембранных гормональных рецепторов (прод.)

R первого типа – интегральные олигомерные белки содержащие субъединицу связывающую гормон и центральный ионный канал-передают информацию в виде ионов (зарядов) R второго типа – локализованы в мембранах-передают информацию ч/з мембрану и делятся на 2 большие группы: Каталитические, с активностью тирозинкиназы или гуанилатциклазы (1 ТМС) Взаимодействующие через G-белок (7 ТМС)- серпентиновые R

41 Интегральные олигомерные белки

Интегральные олигомерные белки

Классификация мембранных гормональных рецепторов (прод.)

R первого типа – интегральные олигомерные белки содержащие субъединицу связывающую гормон и центральный ионный канал-передают информацию в виде ионов(зарядов) R второго типа – локализованы в мембранах-передают информацию ч/з мембрану и делятся на 2 большие группы: Каталитические, с активностью тирозинкиназы или гуанилатциклазы (1 ТМС) Взаимодействующие через G-белок (7 ТМС)- серпентиновые R

42 Взаимодействие гидрофобных гормонов с рецептором

Взаимодействие гидрофобных гормонов с рецептором

Связывание гормона с рецептором влечет за собой: диссоциацию с освобождением от белков-ингибиторов, в частности от белка теплового шока БТШ 90 (hsp90), образование димеров, обладающих повышенным сродством к ДНК

6/5/2015

42

43 Гормон-респонсивные элементы

Гормон-респонсивные элементы

Ключевой стадией гормональной регуляции является связывание димеров гормон-рецепторного комплекса с двунитевой ДНК. Комплекс связывается с регуляторными участками генов, которые носят название гормон-респонсивные элементы [ГРЭ (HRE)]. Это короткие симметричные фрагменты ДНК (палиндромы), (дом-мод) выполняющие функции усилителей (энхансеров, англ. enhancer) транскрипции.

6/5/2015

43

44 Рецепторы липофильных гормонов

Рецепторы липофильных гормонов

6/5/2015

44

45 6/5/2015

6/5/2015

45

«Биохимия гормонов»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/biokhimija-gormonov-60144.html
cсылка на страницу
Урок

Биология

136 тем
Слайды