Хормони 3
Човешкото тяло съществува като цяло благодарение на системата от вътрешни връзки, която осигурява пренос на информация от една клетка в друга в една и съща тъкан или между различни тъкани. Без тази система е невъзможно да се поддържа хомеостаза. Три системи участват в трансфера на информация между клетките в многоклетъчни живи организми: ЦЕНТРАЛНАТА НЕРВНА СИСТЕМА (ЦНС), ЕНДОКРИННАТА СИСТЕМА (ЖЛЕЗИ НА ВЪТРЕШНАТА СЕКРЕТИЯ) и ИМУННАТА СИСТЕМА.
Методите за предаване на информация във всички тези системи са химически. Молекулите SIGNAL могат да действат като посредници при предаването на информация.
Тези сигнални молекули включват четири групи вещества: ЕНДОГЕННИ БИОЛОГИЧНО АКТИВНИ ВЕЩЕСТВА (медиатори на имунния отговор, растежни фактори и др.), НЕВРОМЕДИАТОРИ, АНТИТЕЛИ (имуноглобулини) и ХОРМОНИ.
B I O X I M I Z G O R M O N O V
ХОРМОНИТЕ са биологично активни вещества, които се синтезират в малки количества в специализирани клетки на ендокринната система и чрез циркулиращи течности (например кръв) се доставят до целевите клетки, където те упражняват своя регулаторен ефект.
Хормоните, както и другите сигнални молекули, споделят някои общи свойства.
ОБЩИ СВОЙСТВА НА ХОРМОНИТЕ.
1) се освобождават от клетките, които ги произвеждат, в извънклетъчното пространство;
2) не са структурни компоненти на клетките и не се използват като източник на енергия.
3) са в състояние да взаимодействат специфично с клетки, които имат рецептори за този хормон.
4) имат много висока биологична активност - те действат ефективно върху клетките при много ниски концентрации (около 10 -6 - 10 -11 mol/l).
МЕХАНИЗМИ НА ДЕЙСТВИЕ НА ХОРМОНИТЕ.
Хормоните влияят на целевите клетки.
ЦЕЛЕВИТЕ КЛЕТКИ са клетки, които специфично взаимодействат с хормони, използвайки специални рецепторни протеини. Тези рецепторни протеини са разположени на външната мембрана на клетката, или в цитоплазмата, или на ядрената мембрана и на други органели на клетката.
БИОХИМИЧНИ МЕХАНИЗМИ НА ПРЕДАВАНЕ НА СИГНАЛА ОТ ХОРМОН В ЦЕЛЕВА КЛЕТКА.
Всеки рецепторен протеин се състои от поне два домена (области), които осигуряват две функции:
- преобразуване и предаване на получения сигнал към клетката.
Как рецепторният протеин разпознава хормоналната молекула, с която може да взаимодейства?
Един от домейните на рецепторния протеин съдържа област, комплементарна на някаква част от сигналната молекула. Процесът на свързване на рецептор със сигнална молекула е подобен на процеса на образуване на ензимно-субстратен комплекс и може да се определи от стойността на афинитетната константа.
1. Свързано с недостатъчен синтез на рецепторни протеини.
2. Свързано с промени в структурата на рецептора - генетични дефекти.
3. Свързан с блокиране на протеиновите рецептори от антитела.
МЕХАНИЗМИ НА ХОРМОННО ДЕЙСТВИЕ НА ЦЕЛЕВИТЕ КЛЕТКИ.
Има два вида взаимодействия в зависимост от структурата на хормона. Ако хормоналната молекула е липофилна (например стероидни хормони), тогава тя може да проникне в липидния слой на външната мембрана на целевите клетки. Ако молекулата е голяма или полярна, тогава нейното проникване в клетката е невъзможно. Следователно за липофилните хормони рецепторите са разположени вътре в прицелните клетки, а за хидрофилните хормони рецепторите са разположени във външната мембрана.
За да се получи клетъчен отговор на хормонален сигнал в случай на хидрофилни молекули, функционира вътреклетъчен сигнален механизъм. Това става с участието на вещества, наречени "ВТОРИ МЕДИЦИНИ". Хормоналните молекули са много разнообразни по форма, но "вторите пратеници" не са.
Надеждността на предаването на сигнала осигурява много висок афинитет на хормона към неговия рецепторен протеин.
Какви са медиаторите, които участват във вътреклетъчното предаване на хуморални сигнали? Това са циклични нуклеотиди (cAMP и cGMP), инозитол трифосфат, калциево-свързващ протеин - калмодулин, калциеви йони, ензими, участващи в синтеза на циклични нуклеотиди, както и протеинкинази - протеинови фосфорилиращи ензими. Всички тези вещества участват в регулирането на активността на отделните ензимни системи в целевите клетки.