Hormonok hatnak
Letöltés (136 KB)
Mik hormonok?
PhD N. R. Ablaev
Kémia és élet №6 1980 ,. 28-32
Az emberi szervezet termel sok hormon, és ezek mind különböző. Néhány vannak kialakítva az agyban - a hipotalamusz, a másik - az agyban nyúlvány agyalapi mirigyben, a harmadik - a perifériás endokrin mirigyek: mellékvese, pajzsmirigy, hasnyálmirigy, ivarmirigyek. Egyes hormonok - komplex fehérje vegyületek, amely több száz aminosavak; mások - kis molekulatömegű peptidek; harmadik - származékai policiklusos szénhidrogének.
Ugyanilyen változatos és a hormon hatását: az egyik, mint az inzulin vagy glukagon, szabályozzák bizonyos jól meghatározott biokémiai folyamatot, a másik a szomatotropin, befolyásolja az élet a szervezet különböző irányokba; kortikoszteroid hormonok pillanataiban stressz, a segítségünkre siet mindenféle bajok, hanem azért, mert a nemi hormonok - androgének és ösztrogének, tudjuk élvezni az életet, hogy fordítson a legjobban szeretett alkotások, harcolni, és énekelni a szerenádot.
De ebben a cikkben nem beszélünk, hogy mennyi eltér egymástól, ezek számos hormon, hanem arról, hogy mit hasonlítanak egymásra. Kiderül, hogy annak ellenére, hogy a különböző azok a struktúrák és funkciók középpontjában a cselekvés a hormon minden sejt a szervezetben vannak ugyanazok az elvek, amelyek hasonlóak mechanizmusok és folyamatok.
Honnan tudod, hogy a „saját” hormonok?
Minden hormon, ahol ez már szintetizált, bekerül a véráramba, és kering vele, tárgyaló úton mindenféle sejttípus. De nem minden a sejtek neki mutatni, mit a figyelmet. Bizonyítják, hogy nagyon válogatós, és reagálnak a jelenléte a vérben csak egy vagy néhány, hanem szigorúan bizonyos hormonok. Például mellékvesekéreg sejtjei elkezdenek termelni hidrokortizon csak akkor, ha a nekik küldött kap adrenokor-tikotropny hipofízis hormon (ACTH), a pajzsmirigy sejtek bocsátanak ki a vérükben kellékek tiroxin és a trijód-tironin csak, ha megfelel a pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH). További társaságkedvelő izomsejtek, a máj és a zsírszövet, különösen: reagálnak a megjelenése a vérben sok hormon - az inzulin, glukagon, adrenalin, tiroxin, hidrokortizon és mások; de ezek minden egyes ilyen hormonok különbözőképpen reagálnak.
Hogy tud a szervek és szövetek sejtjeinek tudomást szerez a vér jelenlétét a nekik szánt hormon?
Mi a receptor
Nyilvánvaló, hogy a sejteket kell valamilyen eszközt, amelyen keresztül szelektíven lépnek kölcsönhatásba specifikus hormon: felismerni azt, és jelet küld a jelenlétét más sejt struktúrák kell reagálni ezt a jelet.
Ezek az eszközök lehetővé teszik a sejtek megtanulják a szükséges hormonok léteznek - ezek az úgynevezett receptorok. Mindegyik hormon, amely képes hatni csak egy meghatározott receptorhoz. És mivel mindegyik hormonnak, hogy a kémiai szerkezete eltér az összes többi, nem kevésbé a sokféleséget figyelembe kell jellemző hormon receptorok. Arról, hogy mit tartalmaz receptorok vagy abban a cellában, és meghatározza, hogy melyik hormon lesz a szabályozó hatása is. Mellékvesekéreg sejtjei, például tartalmaznak receptorokat, amelyek érzékenyek csak ACTH, pajzsmirigy sejtek - csak TTG. A sejteket, mint a zsírszövetben, májban, izomban egyidejűleg rendelkezik többféle receptorok, így változtatják az aktivitásukat hatása alatt néhány hormon. Azok a sejtek, amelyek tartalmazzák receptorokat egy adott hormon, az úgynevezett a célsejtek.
A koncentráció a hormonok a vérben általában nagyon alacsony - körülbelül 10 -7 · 10 -8 mól. Mindazonáltal a konkrét intézkedések sok hormon található néhány perc múlva jönnek a megfelelő mirigyek a vérbe. Nyilvánvaló, a receptor és hormon van egy nagyon erős kémiai affinitás, amellyel a célsejt érzékel kémiai jelet célja, hogy nem kevésbé érzékenyek rá, mint a jó fogás rádiójel a kívánt állomás.
Használata különböző ötletes módon tudták bizonyítani, hogy a legtöbb receptor fehérje hormonok vannak elrendezve a külső felületén a célsejtek. Például, ha elég nehéz tulajdonítanak inzulin vagy ACTH néhány nagy inert molekulák, mint a cellulóz, majd a „trailer” hormon ismert, hogy képes behatolni a sejtbe - és mégis a hozzáadásával a hatóanyagot a célsejtekhez lesz rájuk azonos a hatása, mint a szabad hormon. Ez azt jelenti, az adja a jelét, így a hormonok nem feltétlenül esik a sejtbe.
Csak hormonok, a pajzsmirigy és a szteroid (tiroxin, adrenokortikális hormonok és a nemi hormonok), mint kiderült, ez meglehetősen könnyen leküzdeni a által alkotott gáton a sejtmembrán, és bejutni a sejtekbe, ahol kölcsönhatásba léphet bizonyos fehérjék a citoplazmában és a sejtmagban - ezek a fehérjék és szolgálni az ilyen hormon receptorok. Ez a csoport azonban a hormonok, később beszélünk.
HOGYAN receptorokhoz
Tehát, egy hormon, amely csenget a vér, csatlakozott egy receptorhoz felszínén található a megfelelő célsejtek. Nyilvánvaló, hogy a sejtek aktivitását most kell helyezni néhány változtatást: ilyen az értelme a jel, hozta hormon. Hogy lehet ez a jel bejut a sejtbe, és akkor mi történik? A fő része a receptor képeznek membránfehérjék. Meg fehérje természetét és azt a részét a receptor, amely közvetlen kölcsönhatásba lép a hormon - aktív centrumában. És bármilyen fehérje rendkívül érzékeny a kémiai hatásoknak. Miután csatlakozik a hormonreceptor, akkor azonnal tükröződik a konformáció a receptor fehérje - ugyanúgy, mint a változás az alakja műanyag zsák a víz, ha egy kis súlyt is.
Konformációjának a megváltoztatásával a receptorfehérje, és továbbítjuk a sejtbe jelet hozott hormon. A tény az, hogy a belsejében a sejtmembrán-molekulák elrendezve adenilátcikláz enzimet, amely szorosan kapcsolódik a receptorokhoz. Változások a receptor kombinálva, ahol a hormon, és megváltoztatják a konformációját az enzim -, és ezért szükség van arra, egy vevő bemeneti jel.
És akkor a sejt fordul egy többlépcsős folyamat, a kezdeti lendület, amely volt a kölcsönhatás a hormon a receptorhoz. A többi olyan, mintha egy mese egy kecske: „A tűz ment lőni a kő, a kő ment tompa balta, fejsze karaj ment Dube, Dube ment verni az embereket, az emberek mentek lőni a medvét, a medve elment, hogy szakadjon a farkas, a farkasok ment üldöz egy kecskét.”
E rendszeren keresztül az adenilil-cikláz - cAMP - protein-kináz sok hormonok, beleértve a hormonokat is kiválasztódik a hipotalamusz és a hipofízis elülső lebenyében, glukagon, adrenalin, noradrenalin. És mindegyikük végül okoz a sejt ugyanazt a folyamatokat.
De ha igen, akkor hol van a hatása specifikus hormonok, amelyek beszéltünk annyira? És miért van szükség ennyi különböző hormonok, ha hatnak ugyanabban a cellában?
Reakcióvázlat lépéseket receptor található a sejtfelszínen. Közvetlenül érintkeztetjük a hormon receptor aktív centrum, amelynek a szerkezeti affinitással hozzá. Effektor - „dolgozó test” rendszer, egy jel vételére intracellulárisan, az enzim adenilattsiklaea. Három lehetőség van:
I - effektor és a receptor egyetlen egységet képez; II - receptor és effektor különbözőek, de rögzítetten összekapcsolható egymással szerkezete; III - effektor és a receptor elválasztjuk egymástól, és a köztük található egy közbenső - jelátalakító
A lényeg az, hogy míg a folyamatok által kiváltott hormonok, és ugyanaz az összes sejtben, de valami mást sejteket. Mindegyik típus egy jellemző csak ilyen típusú készlet enzimek, így a szakirányú ilyen sejtek. Például a sejteket a mellékvese kéreg a cAMP-szint aktiválását eredményezi pontosan azon enzimrendszerek szintetizálni hidrokortizon, és májsejtek adenilát-cikláz aktiválását, glukagon nevű elősegíti lebomlását a glikogén és a glükóz belépését a véráramba.
Ezért olyan fontos szerepet játszottak a szabályozása létfontosságú a szervezet működésében hormonális receptorok - mert tőlük függ, milyen specifikus sejtek jelet egy adott hormon indít egy lépcsőzetes fenti reakciók, amelyek bár önmagukban, és az azonos típusú, de a végén végül a fejlesztési nevezetesen anyagokat alkotó „aláírás étel” a sejtben.
Receptorok a sejt
Mint mondtuk, vannak hormonok, a receptorokat, amelyek nem találhatók a sejt felszínén, és ezen belül - a citoplazmában. Az ilyen receptorok nevezzük citoplazmatikus. Azt is képes fehérjéket szelektíven kölcsönhatásba lépő bizonyos hormonok, amely behatol sejtek: tiroid hormonok (tiroxin, a trijód-tironin), kortikoszteroidok (hidrokortizon, a kortikoszteron, aldoszteron), vagy nemi hormonok (ösztradiol, tesztoszteron). Ennek eredményeként az ilyen kölcsönhatás alakul aktív hormon-receptor komplex, amely képes behatolni (bár még nem ismert, hogy hogyan) be a sejtmagba, és ott, hogy aktiválja specifikus gének. Ez szintéziséhez vezet a specifikus fehérjék, enzimek, amelyek felgyorsítják a kívánt biokémiai folyamatok. Külön-külön, nem kapcsolódnak egymáshoz, és nem hormon vagy receptor ebben az esetben nem érintik az életfontosságú sejtek funkcionális működését, - ebben a, valójában, a jelentése a lét az ilyen intracelluláris receptorra.
Érdekes, hogy a legtöbb hormon ható a sejt citoplazmatikus receptorokhoz, adenilát-cikláz aktivitás, nyilvánvalóan, nem változik. De bizonyíték van arra, hogy felgyorsítja a szintézisét az enzim, és csak aktiválja útján hormonális receptorok találhatók a sejtfelületen, és jelenlétére reagál más hormonok - mint azt a fentiekben leírtuk.
A kapcsolat a hatás bizonyos hormonok általában a szervezetben, úgy tűnik, ez inkább szabály, mint kivétel. Láttuk, hogy minden hormon befolyásolja a sejt egy három mechanizmus: ő vagy aktiválja az adenilát-ciklázt rendszer - cAMP - protein-kináz, ami viszont megváltoztatja a aktivitását számos intracelluláris enzimek (például a hipotalamusz hormonok), vagy növeli a permeabilitás sejtmembránok bizonyos metabolitok (inzulin), illetve serkenti a enzimek (pajzsmirigy és a szteroid hormonok).
A hatásmechanizmus a citoplazmatikus receptorokhoz. A hormon behatolt a célsejtben, hogy komplexet képez a receptorral, amely belép a sejtmagba, és aktiválja a specifikus felelős gének szintézisének specifikus enzimek
De nyilvánvaló, hogy a normál működés egyes sejtek és a szervezet egészére, csak akkor képesek a három mechanizmusok összetett. A szintetizált sejt enzim fehérjék, például nem adtak egyszer és mindenkorra aktivitás: ez szabályozza a cAMP; Másrészt, hogy aktiválja az enzim képes volt sikeresen feladatai elvégzésére, hogy szüksége van egy elegendő mennyiségű nyersanyag - metabolitok belépő a sejt külső membránján keresztül. Ezért az endokrin rendszer egy ritkán izolálható és általában észrevehető változások és a mások munkáját.
Receptor és a receptor beugró SZEREK
A sejtek a szervezet tartalmazhatnak eltérő mennyiségű receptor különböző hormonok. Például, a szám a glukagonreceptor egy májsejt eléri 110,000; inzulin - 250000; az adipóz-sejt-receptorok azonos inzulin csak mintegy 50 000. Az egyik cellája a mellékvese kéreg társulhatnak 360.000 molekulák ACTH, míg a pajzsmirigy-sejt - csak mintegy 500 TTG molekulák. Elég sok sejtek és receptorok tervezni, hogy kötődjenek a szteroid hormonok egy töredéke az ilyen receptorok számlák mintegy 0,01% az összes fehérje, a citoplazmában.
Feltételezhető, hogy a különbség a receptorok számának tükrözi eltérő érzékenységét szövetek bizonyos hormonok. Azonban nincs közvetlen következtetéseket ezekből az adatokból nem lehet megtenni. Kiderült, hogy, hogy a legnagyobb hatást a hormon nem szükséges reagálni minden hormon receptorok a megcélzott sejtek: Bizonyos esetekben elegendő a hormon érintkezésbe csak 2-10% -a rendelkezésre álló receptorok. Ez a tény az első megdöbbenének endokrinológusok, és ő nem végleges magyarázat ma. Úgy tűnik, a lényeg az, hogy ugyanaz a molekula, az adenilát-cikláz, a fogadó intracelluláris hormon jelet is csatlakoztatható egyszerre több felszínén lévő receptorokhoz, és hogy aktiválja azt, és kezdje későbbi eljárások ahhoz, hogy a jel lépett legalábbis az egyik ilyen receptorok. És más a helyzet intracelluláris receptorok. Azt találtuk, hogy a részek, amelyek kölcsönhatásba lépnek a komplexek hormon - receptor (ilyen területek nevezik akceptor) a DNS-t, éppen ellenkezőleg, jelentősen nagyobb, mint a molekuláris receptorhoz fehérjék a sejtben.
A tanulmány a hormon receptorok csak az utóbbi években kezdték, így mindig új tények okozó nagy érdeklődést. Például minden meggyőzően megerősítette olyan rendszerességgel: a több hormon a vérben, a kevésbé receptorai nem ül senki a célsejtekben, és fordítva, a csökkenés hormon koncentráció meredeken (100-1000-szer) fokozott érzékenységet az érintett szervekben és szövetekben. A biológiai jelentősége ennek a jelenségnek, úgy tűnik, hogy hála neki, a szervezet sejtjeinek képessé, hogy hatékonyabban elfog és használja hormonok hiányuk és elkerüljék az indokolatlan befolyás a felesleges.
Ez továbbra is fennáll, és egy mechanizmust a változó receptorok számának feleslegben bizonyos hormonok és más hormonok hiány. Például, a növekedés a vérsejtek hidrokortizon az elülső agyalapi mirigy termel TSH, kevésbé érzékeny a „ő” hormon tireoliberinu. Miért van az, még mindig nem világos.
A lista az ilyen kérdéseket lehetett folytatni. Modern endokrinológia már elérte jelentős sikereket, de még mindig sok problémát, ami ezen a területen - a jövőben.
Biokémiai hormonok és hormonális szabályozás. Szo a. Ed. NA Yudaeva. M. "Science" 1976.
A kölcsönhatás a hormonok receptorokkal. Szo ed. J. Levi. M., "Mir" 1979.