Учебное пособие : Физиологические эффекты гормонов, плохо проникающих в клетку 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Учебное пособие >> Биология


Физиологические эффекты гормонов, плохо проникающих в клетку




Гормоны, плохо проникающие в клетку (белково-пептидные, катехоламины), соединяются с рецепторами на клеточной мембране и вызывают внутриклеточные эффекты через вторые посредники.

Большинство гормонов после присоединения к рецепторам активируют регулируемый гуанилнуклеотидами G-белок мембраны. Активация состоит в обмене ГДФ на ГТФ в α-субъединице G-белка. При этом происходит его распад на α-субъединицу и βγ-димер, имеющие самостоятельные регуляторные эффекты. Более изучено действие α-субъединицы, являющейся ферментом ГТФазой. Гидролиз ГТФ до ГДФ освобождает энергию, используемую для передачи регуляторного сигнала. ГДФ-α-субъединица соединяется с βγ-димером, вновь образуя ГДФ—G-белок. Имеется несколько видов G-белков (GS, Gi ,Gq ,GO), которые влияют на ферменты (например, аденилатциклазу, фосфолипазу С), образующие различные вторые посредники (например, цАМФ, инозитолтрифосфат, диацилглицерол). При этом G-белки могут как активировать (GS), так и ингибировать (Gi) образование вторых посредников. Вторые посредники, в свою очередь, активируют соответствующие им протеинкиназы, фосфорилирующие различные клеточные белки по остаткам серина и треонина, что изменяет их функциональную активность (чаще увеличивает). Наряду с этим активированные G-белки оказывают выраженное влияние на проницаемость кальциевых и калиевых каналов мембраны.

В действии гормонов, плохо проникающих в клетки, можно выделить 4 системы: аденилатциклазную, фосфоинозитидную, гуанилатциклазную и тирозинкиназную.

Аденилатциклазная система. Эту систему используют гормоны, осуществляющие свой эффект через аденилатциклазу и синтез второго посредника—циклического АМФ (3,5-цАМФ). Действие гормона может, как активировать, так и тормозить его образование.

- Комплекс «гормон + рецептор» активирует GS –белок, который активирует аденилатциклазу и образование цАМФ (например, так действуют адреналин через β12-рецепторы, АДГ через V2-рецепторы, глюкагон, АКТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, МСГ, кортиколиберин, соматолиберин, кальцитонин, хориогонадотропин человека, паратгормон).

- Комплекс «гормон + рецептор» активирует Gi-белок, который тормозит аденилатциклазу и образование цАМФ (например, так действуют адреналин через α2-рецепторы, ангиотензин II через АТ-рецепторы, аденозин через А1-рецепторы, соматостатин, опиоиды через μ-, δ- и κ-рецепторы, ацетилхолин через М2-холинорецепторы гладкомышечных клеток).

- цАМФ влияет на функции клетки через изменение активности протеинфосфокиназы-А, фосфорилирующей различные клеточные белки: мембранные (изменяется ее проницаемость), ферменты (изменяется метаболизм клетки), ядерные (изменение транскрипции), рибосом (изменение трансляции), микротрубочек (двигательные эффекты, изменение формы клетки) и др.

Фосфоинозитидная система. Эту систему используют гормоны, которые, действуя через Gq-белок, активируют в мембране фосфолипазу С.

Она образует из фосфолипида мембраны (фосфатидилинозитолдифосфата) два посредника—инозитол—1,4,5—трифосфат (ИФ3) и 1,2—диацилглицерол (ДАГ).

- ИФ3, переходя в цитоплазму, действует на рецепторы гладкой ЭПС, что приводит к открыванию Са2+-каналов и выходу Са2+ в цитозоль. Са2+ при этом выступает в качестве третьего посредника, который связывается с белком кальмодулином и активирует Са2+-кальмодулинзависимую протеинкиназу, фосфорилирующую эффекторные белки, влияющие на функции клеток, их пролиферацию и дифференцировку (регулирует активность аденилатциклазы и синтез цАМФ, фосфолипазы—А2 и синтез простагландинов, тромбоксана, простациклина, гуанилатциклазы и синтез цГМФ, фосфодиэстеразы и разрушение цАМФ и цГМФ; участвует в регуляции секреции инсулина, гормонов щитовидной железы, гипофиза и надпочечников, кишечной секреции и секреции нейромедиаторов). (Роль Са2+ как посредника действия гормонов обусловлена его сильным влиянием при низких концентрациях 10-8—10-6 М на метаболизм и функции клетки. Гормоны могут увеличивать концентрацию Са2+ в цитозоле как в результате открывания Са2+-каналов клеточной мембраны, так выхода Са2+ из гладкой ЭПС. В клетке есть специальные белки, связывающие Са2+ при низкой концентрации—кальмодулин, гуанилатциклаза, тропонин С и др. Присоединение Са2+ к этим белкам изменяет их конфигурацию и свойства. Это приводит к изменению многочисленных функций клеток—метаболической, секреторной, сократительной, биоэлектрической и др.)

- ДАГ, оставаясь на внутренней поверхности мембраны, активирует протеинкиназу С, фосфорилирующую эффекторные белки (например, активирует киназу легкой цепи миозина), а также синтез простагландинов из арахидоновой кислоты, что изменяет функции клетки.

- Через ИФ3 и ДАГ действуют адреналин (α-рецепторы), вазопрессин (V1), ацетилхолин (М1), ангиотензин II (AT1), гистамин (Н1), серотонин (5-НТ2), холецистокинин, окситоцин, ВИП и др.

Гуанилатциклазная система. Некоторые гормоны (например, ацетилхолин, цитокины) действуют через гуанилатциклазу, образующую второй посредник—циклический ГМФ (цГМФ). Гуанилатциклаза существует в двух формах—мембраносвязанной и растворимой в цитозоле.

- Мембраносвязанная гуанилатциклаза является частью рецептора плазмолеммы, ее активация гормоном (например, Na+-уретическим) увеличивает образования цГМФ, который стимулирует протеинкиназу G, фосфорилирующую белки.

- Растворимая в цитозоле гуанилатциклаза содержит в своем составе гемм, с которым связывается сигнальная молекула – NO (оксид азота образуется из аргининав ряде клеток—эндотелии, нейронах и др. – под действием ацетилхолина, механических раздражителей и др.). Активированная оксидом азота гуанилатциклаза через протеинкиназу G фосфорилирует белки (например, так действует ацетилхолин, вызывая расширение сосудов).

Тирозинкиназная система характеризуется особыми рецепторами, которые путем фосфорилирования и дефосфорилирования сигнальных белков по тирозиновым остаткам, регулируют процессы роста, дифференцировки, выживания, метаболизма и смерти клеток. Эту систему используют некоторые гормоны—инсулин, инсулиноподобные факторы роста (или соматомедины), факторы роста эпидермиса, тромбоцитов и др. Многие рецепторы к таким гормонам содержат в своём составе тирозинкиназу, которая при действии гормона аутофосфорилирует внутреннюю часть рецептора по остаткам тирозина. Активированный таким образом рецептор передает через сложный и недостаточно изученный комплекс посредников фосфорилирующее и дефосфорилирующее влияние по остаткам тирозина на многие сигнальные молекулы цитоплазмы и ядра. Фосфорилирование и дефосфорилирование белков может приводить как к их активации, так и инактивации.

Похожие работы:

  • ЦНС

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... -супрессоры или О-клетки, свидетельствующие об ... - вающих сосудистый эффект гормонов. Более редкой ... позже, чем оперировать плохо ". Вопрос о ... растворы антисептиков, физиологический раствор с добавлением ... гической помощи раненым с проникающими и непроникающими ра- ...
  • Физиология человека

    Реферат >> Биология
    ... -машистыми, плохо координированными. ... свободные нервные окончания, проникающие в эпидермис и воспринимающие ... вызывает двоякий физиологический эффект в организме. ... клетках. Все указанные процессы обуславливают анаболический эффект инсулина. Продукция гормонов ...
  • Нормальная физиология

    Учебное пособие >> Биология
    ... мышц. Атаксия – плохая координация движений при ... гормон, стимулирующий интерстициальные клетки - ЛГ) продуцируются базофильными клетками передней доли гипофиза. Физиологические эффекты ... легких, абсцесс, проникающее ранение грудной клетки) и искусственный ( ...
  • Оружие геноцида: самоубийство людей и его механизмы

    Книга >> Медицина, здоровье
    ... образом физиологические эффекты функционирования ... то и другое плохо и относится к ... физиологическую реакцию, например образование и выделение гормона клетками ... проникающих через межклеточное пространство в соседние клетки. Представлена эндокринными клетками ...
  • Тесты по фармакалогии

    Шпаргалка >> Биология и химия
    ... диурез, гемосорбция/ применение физиологических антагонистов /антихолинэстеразных средств, хорошо проникающих в ЦНС/ назначение ... вызывания инсулином гипогликемического эффекта: 6 2 3 1 2 3 способствует утилизации глюкозы клетками усиливает окисление глюкозы ...
  • Основные понятия анатомии и физиологии человека

    Шпаргалка >> Биология
    ... секреторные клетки. Основные физиологические свойства ... сосудами, проникающими внутрь ... важным гормонам аденогипофиза относят: а) гормон роста (соматотропный гормон) ... оказывают определенный эффект на обменные ... торможения и с плохой их подвижностью, всегда ...
  • Физиология питания военнослужащих

    Учебное пособие >> Медицина, здоровье
    ... достигаются следующие физиологические эффекты: увеличение ... глотании грубых, плохо пережёванных кусков пищи ... гормонов, является важным звеном гомеостаза (постоянства и единства внутренней среды организма). Железистые клетки ... , легко проникающих через стенки ...
  • Безопасность жизнедеятельности

    Учебное пособие >> Безопасность жизнедеятельности
    ... как «плохая физика» или «плохая математика». ... Н с одинаковым физиологическим эффектом как стоя, так ... представляют собой клетку, снабженную ... (7 млн). Свет, проникающий в глаз, воздействует ... также различные медиаторы и гормоны, регулирующие обмен веществ. ...
  • Неотложная помощь в невропатологии

    Книга >> Медицина, здоровье
    ... движениях грудной клетки и позвоночника ... периферическим вазодепрессорным эффектом. Иногда наблюдаются ... на физиологические процессы ... При плохой переносимости бензилпенициллина ... ранение называется проникающим. В противном ... — анаболические гормоны, полисахариды, ...
  • Стандарты скорой медицинской помощи

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... клетки; — деформация грудной клетки ... При открытых проникающих повреждениях ... эффекту; достаточный клинический эффект ... вне физиологического плодовместилища ... гормоны; — азатиоприн; коррозивные яды; — оральные контрацептивы; антикоагулянты. 4. Препараты и яды, плохо ...