Biokemia ya homoni. Tabia za jumla za homoni Homoni hotuba juu ya biokemia

Homoni

Homoni (Kigiriki) hormao- kuweka katika mwendo) - hizi ni dutu zinazozalishwa na seli maalum na kudhibiti kimetaboliki ndani miili ya mtu binafsi na mwili mzima kwa ujumla. Homoni zote zina sifa ya maalum ya juu ya hatua na shughuli za juu za kibiolojia.

Magonjwa kadhaa ya urithi na yaliyopatikana yanahusishwa na usawa wa homoni, ikifuatana na shida kubwa katika ukuaji na utendaji wa mwili. kibete, Na gigantism, sukari Na yasiyo ya sukari kisukari, myxedema, ugonjwa wa shaba na kadhalika).

Homoni zinaweza kugawanywa kulingana na kemikali zao muundo, umumunyifu, ujanibishaji vipokezi vyao na ushawishi kwenye kimetaboliki.

Uainishaji wa homoni kwa muundo

Uainishaji kwa athari kwenye kimetaboliki

Uainishaji kwa mahali pa usanisi

Ishara ya homoni

Ili kudhibiti shughuli za seli kwa msaada wa homoni zinazopatikana katika plasma ya damu, ni muhimu kuhakikisha uwezo wa seli kutambua na kusindika ishara hii. Kazi hii ni ngumu na ukweli kwamba ishara za molekuli ( neurotransmitters, homoni, eicosanoids) kuwa na asili tofauti za kemikali, majibu ya seli kwa ishara lazima yawe tofauti katika mwelekeo na ya kutosha kwa ukubwa.

Katika suala hili, taratibu mbili kuu za hatua za molekuli za kuashiria zimebadilika. kwa eneo la kipokezi:

1. Utando- kipokezi kiko kwenye utando. Kwa receptors hizi, kulingana kutoka njia ya kupeleka ishara ya homoni kwenye seli imetengwa aina tatu za vipokezi vilivyofungwa na utando na vivyo hivyo, njia tatu za maambukizi ya ishara. Homoni za peptidi na protini, catecholamines, na eicosanoids hufanya kazi kulingana na utaratibu huu.

2. Cytosolic- kipokezi kiko kwenye cytosol.

Homoni ni kibiolojia vitu vyenye kazi, ambayo huunganishwa kwa kiasi kidogo katika seli maalum za mfumo wa endocrine na hutolewa kwa njia ya maji ya mzunguko (kwa mfano, damu) kwa seli zinazolenga, ambapo hufanya athari zao za udhibiti. Homoni, kama molekuli zingine za kuashiria, hushiriki sifa fulani za kawaida. hutolewa kutoka kwa seli zinazozalisha kwenye nafasi ya ziada; sio vipengele vya muundo seli na sio ...

Homoni zina athari kwenye seli zinazolengwa. Seli lengwa ni seli zinazoingiliana haswa na homoni kwa kutumia protini maalum za kipokezi. Protini hizi za vipokezi ziko kwenye utando wa nje wa seli, au kwenye saitoplazimu, au kwenye utando wa nyuklia na viungo vingine vya seli. Taratibu za kibayolojia kupeleka ishara kutoka kwa homoni hadi kwa seli inayolengwa. Protini yoyote ya kipokezi ina angalau vikoa (maeneo) mawili ambayo hutoa...

Muundo wa homoni hutofautiana. Hivi sasa, karibu 160 wameelezewa na kutengwa homoni mbalimbali kutoka kwa viumbe mbalimbali vya seli nyingi. Kulingana na muundo wao wa kemikali, homoni zinaweza kugawanywa katika madarasa matatu: homoni za protini-peptidi; derivatives ya amino asidi; homoni za steroid. Darasa la kwanza linajumuisha homoni za hypothalamus na tezi ya pituitari (peptidi na baadhi ya protini huunganishwa kwenye tezi hizi), pamoja na homoni za kongosho na parathyroid ...

Mfumo wa Endocrine- mkusanyiko wa tezi usiri wa ndani na seli maalum za endokrini katika tishu ambazo kwa ajili yake kazi ya endocrine sio pekee (kwa mfano, kongosho haina endocrine tu, bali pia kazi za exocrine) Homoni yoyote ni mmoja wa washiriki wake na inadhibiti athari fulani za kimetaboliki. Wakati huo huo, ndani ya mfumo wa endocrine kuna viwango vya udhibiti - baadhi ...

Homoni za protini-peptidi. Wakati wa malezi ya protini na homoni za peptidi katika seli za tezi za endocrine, polypeptide huundwa ambayo haina shughuli za homoni. Lakini molekuli kama hiyo ina kipande/vipande vyenye mfuatano wa amino asidi ya homoni hii. Molekuli hiyo ya protini inaitwa pre-pro-homoni na ina (kawaida kwenye N-terminus) muundo unaoitwa kiongozi au mfuatano wa ishara (kabla-). Hii…

Usafirishaji wa homoni imedhamiriwa na umumunyifu wao. Homoni za asili ya hydrophilic (kwa mfano, homoni za protini-peptidi) kawaida husafirishwa katika damu kwa fomu ya bure. Homoni za steroid, homoni zenye iodini tezi ya tezi kusafirishwa kwa namna ya complexes na protini za plasma ya damu. Hizi zinaweza kuwa protini maalum za usafiri (kusafirisha globulini zenye uzito wa chini wa Masi, protini inayofunga thyroxine; transcortin, protini inayosafirisha kotikosteroidi) na usafiri usio maalum (albumin). Tayari imesemwa kuwa...

Homoni za protini-peptidi hupitia proteolysis na kugawanyika katika asidi ya amino binafsi. Asidi hizi za amino hupitia deamination, decarboxylation, transamination reactions na kuvunjika hadi kwenye bidhaa za mwisho: NH3, CO2 na H2O. Homoni hupitia deamination ya oksidi na uoksidishaji zaidi kwa CO2 na H2O. Homoni za steroid huvunjika tofauti. Mwili hauna mifumo ya enzyme ambayo ingehakikisha kuvunjika kwao. Kimsingi nini kinatokea...

Biokemia ya homoni, muundo wao wa kemikali na kazi zao ni ngumu sana hivi kwamba ziliunda tawi tofauti la kemia ya kibaolojia, ambayo iliibuka kama sayansi mwanzoni mwa karne iliyopita.

Umuhimu wa kusoma utaratibu wa hatua ya homoni

Karibu homoni zote zinahusika katika kimetaboliki ya asili mwili wa binadamu, wakati wa kufanya kazi za kuashiria na udhibiti katika michakato yake yoyote.

Utaratibu ambao kemikali hai za kibiolojia zinazozalishwa katika seli za viungo fulani vya mwili huathiri, kupitia athari za kemikali, juu ya shughuli za seli zingine na viungo ni ngumu kwani bado haijasomwa. Athari ya moja kwa moja kwenye kazi muhimu za mwili wa mwanadamu haiwezi kukanushwa, lakini maarifa juu yao bado hayatoshi kuzisimamia vizuri.

Muundo wa homoni zilizosomwa tayari umeonyesha kuwa zina sifa za kawaida, kama molekuli zingine za kuashiria, na hutumika kama chanzo cha upitishaji habari. Kwa nini baadhi yao hukusanywa katika tezi tofauti, wakati wengine huzunguka kwa mwili wote, kwa nini tezi moja hutoa aina kadhaa za vitu tofauti vya biolojia, ni kemikali gani zinazoathiri uzinduzi. utaratibu tata mmenyuko wa mnyororo, inabaki kuchunguzwa.

Wakati ubinadamu unapojifunza kudhibiti, kwa usahihi wa kuaminika, shughuli za homoni katika kiumbe cha mtu binafsi, ukurasa mpya utafungua katika sayansi na historia yake.

Mfumo wa Endocrine wa mwili wa binadamu

Katikati ya karne iliyopita tu homoni na vitamini ziligunduliwa, na majibu ambayo hutoa seli uwezo wa nishati. Shughuli ya mfumo wa endocrine, ambayo huwaunganisha na kudhibiti usambazaji wao kwa maeneo muhimu ya ushawishi kupitia maji yanayozunguka, huenea katika mwili wa binadamu.

Biolojia inayosoma vifaa vya tezi hufanya utafiti wa jumla muundo, lakini ili kuchunguza utaratibu mzima wa mwingiliano, ikiwa ni pamoja na vipengele vilivyosafirishwa kwa uhuru vya shughuli za tezi za endocrine, jitihada za pamoja za sayansi mbili zilihitajika, karibu na ambayo biochemistry ilionekana. Utafiti wa shughuli za homoni una thamani kubwa, kwa sababu inachukua nafasi muhimu katika utendaji wa mwili na utekelezaji wa kazi zake muhimu.

Katika mchakato wa maisha, mfumo wa endocrine:

inahakikisha uratibu wa viungo na miundo;
inashiriki katika karibu michakato yote ya kemikali;
hutuliza shughuli kuhusiana na hali mazingira ya nje;
inadhibiti ukuaji na maendeleo;
kuwajibika kwa kutofautisha kijinsia;
ina athari kubwa juu ya kazi ya uzazi;
hufanya kama moja ya jenereta za nishati ya binadamu;
huunda athari na tabia ya kisaikolojia-kihemko.

Yote hii hutolewa na mfumo tata wa muundo unaojumuisha vifaa vya tezi na sehemu iliyoenea katika mfumo wa seli za endocrine zilizotawanyika katika mwili wote. Mfiduo kwa kipokezi cha kichocheo fulani husababisha ishara iliyotumwa na kituo cha kati mfumo wa neva c, kutoa ujumbe unaoendana na tezi ya pituitari.

Inapeleka amri kwa homoni za kitropiki, ambazo huficha kwa kusudi hili, na kuzituma kwa tezi nyingine. Wao, kwa upande wake, huzalisha mawakala wao wenyewe, wakitoa ndani ya damu, ambapo mmenyuko wa kemikali hutokea kutokana na kuingiliana na seli fulani.

Utofauti na utofauti wa kazi zinazotolewa na athari zilizokasirishwa hulazimisha mfumo wa endocrine kutoa anuwai kubwa ya dutu hai za kemikali na kibaolojia. aina mbalimbali madhara ambayo, kwa urahisi wa kuelewa, yanaelezwa chini ya neno la jumla la homoni.

Aina za homoni na kazi zao

Haiwezekani kuorodhesha wale wote wanaozalishwa na mwili wa binadamu, ikiwa tu kwa sababu sio wote bado wametambuliwa na kujifunza. Hata hivyo, na inayojulikana kwa mwanadamu kuna vitu vya kutosha kwa orodha ndefu sana. Lobe ya mbele ya tezi ya pituitari hutoa:

homoni ya ukuaji (somatropin);
melanini, inayohusika na rangi ya kuchorea;
homoni ya kuchochea tezi, ambayo inasimamia shughuli za tezi ya tezi;
prolactini, ambayo inawajibika kwa shughuli hiyo tezi za mammary na lactation.

Homoni za luteinizing na follicle-stimulating huchochea tezi za ngono, na kwa hiyo huainishwa kama gonadotropini. Lobe ya nyuma ya tezi ya pituitari hutoa:

, kudumisha mishipa ya kawaida ya damu;
oxytocin, ambayo husababisha sauti ya uterasi.

Kwa homoni nyingi, kazi kuu sio pekee, na hutoa taratibu za ziada.

Tezi ya tezi hutoa:

homoni za tezi zinazohusika na usanisi wa protini na kuvunjika virutubisho. Kimetaboliki ya wanga na uhamasishaji wa kimetaboliki ya asili hufanywa na ushiriki wao na mwingiliano na misombo mingine ya kemikali;
calcitonin, ambayo hapo awali ilizingatiwa kimakosa kama bidhaa ya shughuli tezi za parathyroid, pia inazalishwa ndani tezi ya tezi, na inawajibika kwa viwango vya kalsiamu, na hyperproduction yake, au ukosefu wake, inaweza kusababisha patholojia kali.

Viungo vingine vinavyozalisha homoni

Medula ya adrenal hutoa adrenaline, ambayo inahakikisha majibu ya mwili kwa hatari na, ipasavyo, maisha ya mwili yenyewe. Hii ni mbali na kazi pekee ya adrenaline, ikiwa tunazingatia mwingiliano wake katika athari za kemikali na vitu vingine vya biolojia.

Ambayo gamba la adrenal hutoa ni tofauti zaidi:

glucocorticoids huathiri kimetaboliki na shughuli za kinga;
mineralocorticoids kudumisha usawa wa chumvi;
androjeni na estrojeni hufanya kama steroidi za ngono.

Testes pia huzalisha, na ovari huzalisha estrojeni na progesterone. Wanatayarisha uterasi kwa ajili ya mbolea.

Kongosho hutoa insulini na glucagon, kuwajibika kwa kiwango cha glucose katika damu, wao ni umewekwa kwa njia ya athari za kemikali.

Homoni za utumbo - cholecystokinin, secretin na pancreozymin ni majibu ya mucosa ya utumbo kwa kusisimua maalum na kuhakikisha digestion ya chakula. Seli za neva kuunganisha kundi la neurohormones, ambazo ni vitu vinavyofanana na homoni. Hii misombo ya kemikali ambayo huchochea au kuzuia shughuli za seli zingine.

Muundo wa baadhi yao umesomwa vizuri, na hutumiwa kudhibiti mifumo ya siri, kwa namna ya tayari kufanywa. dawa. Homoni nyingi zimeundwa kwa kusudi hili, hata hivyo, hii bado ni shamba ambalo halijapandwa shughuli za kisayansi, majaribio ya ubunifu, na monographs za baadaye za watafiti.

Hakuna shaka kwamba utafiti zaidi juu ya mwingiliano wa biochemical na shughuli za tezi za endocrine utaleta faida kubwa kwa matibabu ya wengi. magonjwa ya urithi na patholojia.

Uainishaji wa homoni

Leo, sayansi inajua zaidi ya aina mia moja za homoni tofauti, na utofauti wao hutumika kama kikwazo kikubwa kwa uthibitisho wowote. uainishaji wa majina. Aina nne za kawaida za homoni zinakusanywa kulingana na vigezo tofauti vya uainishaji, na hakuna inayotoa picha kamili ya kutosha.

Uainishaji wa kawaida unategemea mahali pa awali, ambayo hutoa vitu vyenye kazi kwa tezi inayozalisha. Licha ya ukweli kwamba hii ni rahisi sana kwa watu ambao hawana uhusiano wowote na biochemistry ya homoni kama sayansi, mahali pa uzalishaji haitoi wazo kamili la muundo na asili ya sehemu ya kibaolojia ya mfumo wa endocrine.

Uainishaji kulingana na muundo wa kemikali unachanganya jambo hilo zaidi, kwa sababu kawaida hugawanya homoni katika:

steroids;
vitu vya protini-peptidi;
derivatives ya asidi ya mafuta;
derivatives ya amino asidi.

Lakini hii ni mgawanyiko wa masharti, kwa sababu misombo sawa ya kemikali hufanya tofauti kazi za kibiolojia, na hii inafanya kuwa vigumu kuelewa utaratibu wa mwingiliano.

Uainishaji wa kazi hugawanya homoni katika:

athari (kutenda kwa lengo moja);
kitropiki, kuwajibika kwa ajili ya uzalishaji wa athari;
ikitoa homoni, ambayo huzalisha awali ya homoni za kitropiki na nyingine za pituitary.

Uainishaji kuu ambao unaweza kutumika kuongoza uelewa wa biokemia ya homoni ni mgawanyiko wao kulingana na kazi za kibaolojia:

metaboli ya lipid, kabohaidreti na asidi ya amino;
kimetaboliki ya kalsiamu-phosphate;
kimetaboliki ya kimetaboliki katika seli zinazozalisha homoni;
kudhibiti na kuhakikisha shughuli ya kazi ya uzazi.

Muundo wa kemikali vitu vya kibiolojia, iliyoainishwa kwa kawaida katika kikundi cha istilahi chini ya jina la jumla homoni, inatofautishwa na asili ya muundo wake, ambayo imedhamiriwa na kazi inayofanya.

Muundo wa muundo na biosynthesis

Muundo wa homoni ni mada ya jumla, kwa sababu wengi wao huundwa na seli maalum na huunganishwa katika tezi mbalimbali za mfumo wa endocrine. Muundo wa homoni ya mtu binafsi imedhamiriwa kama kemikali viambajengo vyake vyote na viasili vya ubora vya miitikio ambayo kila kitendanishi huingia.

Tezi nyingi za endokrini huzalisha vitu kadhaa vya kemikali na biolojia, ambayo kila moja ina muundo wa mtu binafsi, na inalingana na mpangilio huu. majukumu ya kiutendaji. Kasoro katika muundo wa homoni inaweza kusababisha magonjwa ya kimfumo au ya urithi, na kuvuruga kimetaboliki, shughuli za vipokezi vyao, na kuharibu utaratibu wa upitishaji wa ishara kwa athari inayolengwa.

Kulingana na muundo wao wa kemikali, homoni imegawanywa katika vikundi 3 vikubwa:

protini-peptidi;
mchanganyiko, hauhusiani na mbili za kwanza.

Muundo wa homoni za protini hujumuisha amino asidi ambazo zimeunganishwa na vifungo vya peptidi, na homoni za polypeptide ni zile ambazo zinajumuisha chini ya 75 amino asidi. Wale ambao wana mabaki ya wanga wana jina lao - glycoproteins.

Licha ya muundo wao sawa, homoni za protini huzalishwa na tezi tofauti na hawana kitu sawa kwa suala la tovuti ya hatua, au utaratibu wake, au hata kwa ukubwa au muundo wa Masi. Protini ni pamoja na:

kutolewa kwa homoni;
kubadilishana;
kitambaa;
pituitary.

Muundo wa homoni nyingi za protini sasa umechambuliwa na hutolewa kwa njia ya zile za syntetisk zinazotumiwa hatua za matibabu fedha.

Steroids huundwa tu katika tezi za adrenal (cortex) na gonads, na ina kiini cha cyclopentane perhydrophenanthrene. Steroids zote ni derivatives ya cholesterol, na maarufu zaidi wao ni corticosteroids.

Steroids nyingi pia zimeunganishwa katika maabara za kisayansi. Kundi la tatu, linaloitwa amini katika vyanzo vingine, kwa kweli halijitokezi kwa jumla yoyote, kwa sababu lina vikundi vya peptidi, wapatanishi wa kemikali kama vile oksidi ya nitriki, na mnyororo mrefu. asidi ya mafuta, na viasili vya amini. Mchanganyiko wa kemikali wa kikundi cha mchanganyiko, bila shaka, hauwezi kupunguzwa tu kwa amini, kwa sababu derivatives nyingi za kemikali zinajumuishwa ndani yake.

Utaratibu wa hatua na sifa zake

Kazi zinazofanywa na homoni ni tofauti sana hivi kwamba ni ngumu hata kuzifikiria kwa fikira zisizojulikana:

michakato ya kuenea ambayo hudhibiti katika tishu zinazohusiana na nyeti;
maendeleo ya sifa za sekondari za ngono;
hatua ya misuli ya contractile;
ukali wa kimetaboliki ya kimetaboliki, mwendo wake;
kukabiliana, kwa njia ya athari za kemikali katika mifumo kadhaa mara moja, kwa mabadiliko ya hali ya mazingira;
msisimko wa kisaikolojia-kihisia na hatua ya viungo fulani.

Yote hii inafanywa kupitia njia fulani za mwingiliano. Taratibu zao za mwingiliano, licha ya miundo tofauti ya kemikali ya dutu amilifu kibayolojia na kemikali, zina sifa zinazofanana.

Homoni, biokemia ambayo inalenga kutekeleza aina kadhaa za athari, huingiliana na malengo katika kiini cha seli, au baada ya kushikamana na utando wa seli. Athari ya mwingiliano inahakikishwa tu ikiwa homoni imeunganishwa na kipokezi na kuamilisha utaratibu wake. Masomo fulani yanalinganisha kipokezi na kufuli, ambayo ufunguo wake ni homoni.

Uingiliano wa karibu tu, kugeuza ufunguo, kufungua imefungwa, kwa wakati huu, lock. Mawasiliano ya homoni kwa kipokezi pia ni muhimu katika mfano huu.

Utaratibu wa mwingiliano kati ya homoni na miundo mingine

Shughuli ya usanisi, unyogovu, tafsiri na uandishi huamua ukubwa wa kimetaboliki. Athari za homoni kwenye michakato ambayo enzymes zinahusika inathibitishwa au kuzuiwa na cytostatics zilizopo kwenye seli.

Messenger RNA ina jukumu la mjumbe wa pili katika kuhakikisha shughuli ya enzymatic. Kuwa derivatives ya tezi za endocrine ambazo zimefichwa ndani ya damu, hufikia mkusanyiko wa chini sana katika maji ya mzunguko, na uwepo tu wa vipokezi maalum huruhusu lengo la kukamata activator iliyoelekezwa kwake.

Utafiti wa kisasa umefanya uwezekano wa kuanzisha uwepo wa vitu maalum vya kazi ambavyo vinawajibika kwa usanisi na uzazi wa homoni, muhimu kwa mwili, na ushiriki wa homoni na neurohormones zinazofanya kazi kupitia tishu za ujasiri ili kupitisha msukumo wa ujasiri hutokea kwa njia tofauti.

Homoni huingiliana na sahani ya mwisho ya motor, wakati neurohormones hupitia njia za usafiri wa mfumo mkuu wa neva, au kupitia mfumo wa mlango wa pituitari.

Utaratibu wa mwingiliano wa homoni haufai tu muundo wa kemikali dutu ya kazi, lakini pia njia ya usafiri wake, njia za usafiri na mahali ambapo homoni hutengenezwa.

Utaratibu wa utekelezaji ni mfumo wazi wa kuwasiliana na ushawishi kwenye membrane ya seli, au kiini, kutokana na athari za biochemical na taarifa zilizohifadhiwa katika kiwango cha maumbile.

Licha ya tofauti kubwa katika muundo wa homoni, utaratibu wa maambukizi, na kipokezi yenyewe, baadhi pointi za jumla bila shaka wapo katika mchakato huu. Phosphorylation ya protini ni mshiriki asiye na shaka katika uhamisho wa ishara. Uanzishaji na kukomesha kwake hutokea kwa msaada wa taratibu maalum za udhibiti, ambapo kuna wakati usio na shaka wa maoni mabaya.

Homoni ni vidhibiti vya humoral vya kazi za mwili, na kuu yake kazi maalum, na kazi yao ni kudumisha usawa wake wa kisaikolojia kwa kutumia athari maalum za kemikali na biochemical.

Taratibu za kibayolojia za upitishaji wa ishara na ushawishi kwenye seli inayolengwa

Protini ya kipokezi ina kwenye moja ya vikoa vyake kanda inayosaidiana katika utungaji kwa kijenzi cha molekuli ya ishara. Wakati wa kuamua katika mchakato wa mwingiliano ni wakati ambapo sehemu ya molekuli ya ishara inathibitishwa katika utambulisho wa jamaa, na inaambatana na wakati sawa na kuundwa kwa jumuiya ya enzyme-substrate.

Utaratibu wa mmenyuko huu haueleweki vizuri, kama vile vipokezi vingi. Biokemia ya homoni inajua tu kwamba wakati wa kuanzisha ukamilishano kati ya kipokezi na sehemu ya molekuli ya ishara, mwingiliano wa hydrophobic na wa umeme huanzishwa.

Wakati protini ya kipokezi inapofunga kwa molekuli ya ishara, mmenyuko wa biochemical hutokea, ambayo huchochea utaratibu mzima, athari za intracellular, wakati mwingine wa mali maalum sana.

Karibu kila kitu matatizo ya endocrine zinatokana na upotevu wa uwezo wa kipokezi cha seli kutambua mawimbi, au kutia nanga nayo kuashiria molekuli. Sababu ya matatizo hayo inaweza kuwa mabadiliko ya maumbile na uzalishaji wa mwili wa antibodies maalum, au kutosha kwa awali ya receptor.

Ikiwa docking inafanyika kwa usalama, basi mchakato wa mwingiliano huanza, ambao, katika muundo uliosomwa hadi sasa, umegawanywa katika aina mbili:

lipophilic (kipokezi kiko ndani ya seli inayolengwa);
hydrophilic (mahali pa kipokezi kwenye utando wa nje).

Ambayo utaratibu wa maambukizi huchaguliwa katika kesi fulani inategemea uwezo wa molekuli ya homoni kupenya safu ya lipid ya seli inayolengwa, au, ikiwa ukubwa wake hauruhusu hii, au ni polar, kuwasiliana kutoka nje. Seli ina vitu vya kati ambavyo hutoa maambukizi ya ishara na kudhibiti shughuli za vikundi vya enzyme ndani ya lengo.

Leo inajulikana kuwa nyukleotidi za mzunguko, trifosfati inositol, kinase ya protini, utulivu (protini inayofunga kalsiamu), ioni za kalsiamu, na vimeng'enya vingine vinavyohusika katika phosphorylation ya protini vinahusika katika utaratibu wa udhibiti.

Jukumu la kibaolojia la homoni katika mwili

Homoni zina jukumu kubwa katika kuhakikisha utendaji kazi wa mwili wa binadamu. Hii inathibitishwa na ukweli kwamba usumbufu wa uzalishaji wa homoni fulani na tezi za endocrine zinaweza kusababisha kuonekana kwa patholojia kubwa kwa wanadamu, wote kuzaliwa na kupatikana.

Uzalishaji wa ziada au wa kutosha wa homoni ndani mwili wa binadamu inaharibu kawaida mchakato wa kisaikolojia maisha yake, na kuunda kuzorota maalum katika hali yake ya kimwili au kisaikolojia-kihisia. Kutofanya kazi vizuri tezi ya parathyroid hujenga matatizo na mfumo wa musculoskeletal, huathiri mfumo wa mifupa, huvuruga utendaji kazi wa ini na figo.

Kwa kiasi tofauti na kawaida husababisha matatizo ya akili, calcification ya kuta za mishipa ya damu, au hata viungo vya ndani. Maumivu ya kichwa, misuli ya misuli, kuongezeka kwa kiwango cha moyo - yote haya ni matokeo ya malfunction ya moja tu ya tezi za endocrine. Uzalishaji usio wa kawaida wa homoni za adrenal:

humnyima mtu fursa ya kujiandaa kwa hali ya shida;
huharibu kimetaboliki ya wanga;
inaongoza kwa mimba ya pathological, kozi yake mbaya, kuharibika kwa mimba;
utasa wa kijinsia.

kurekebisha mchakato wa digestion;
uzalishaji wa insulini;
kuamsha mchakato wa kuvunjika kwa mafuta;
kuongeza viwango vya sukari ya damu.

Tezi ya pituitari huathiri uundaji wa homoni ya luteinizing, ambayo huathiri kazi ya uzazi, inawajibika kwa maendeleo ya kawaida mwili wa mwanadamu katika vipindi vyake vyote.

Aina zote za kubadilishana, ukuaji na maendeleo, kazi ya uzazi, habari za kijeni, malezi ya fetasi wakati maendeleo ya intrauterine, mchakato wa ovulation na mimba, homeostasis, kukabiliana na mazingira ya nje - hizi ni baadhi tu ya taratibu ambazo utaratibu umekabidhiwa kwa homoni.

Dalili za nje na za jumla za usawa wa homoni

Biokemia ya homoni ni sayansi iliyosisitizwa ndani kujisomea, na hii ni kutokana na jukumu muhimu ambalo homoni hucheza katika mwili. Haiwezi kuwa overestimated, kwa sababu kutoka kwa kawaida viwango vya homoni inategemea na mzunguko wa maisha, utendaji, na hali ya kisaikolojia-kihisia. Shida na uzazi wa homoni hugunduliwa kwa urahisi hata bila vipimo maalum, kwa sababu mtu huanza kuambatana na:

maumivu ya kichwa;
usumbufu katika usingizi wa kawaida, kamili;
mabadiliko ya mhemko ya mzunguko au ya hiari;
uchokozi usio na maana na kuwashwa kwa kudumu;
mashambulizi ya hofu ya ghafla na hofu.

Yote hii ni matokeo ya moja kwa moja ya usumbufu wa uzalishaji wa homoni, na haya dalili za kutisha kutumika kama ishara ya kuwasiliana na daktari. Uzalishaji na biochemistry ya homoni - michakato ngumu, ambayo inategemea vipengele vingi, ikiwa ni pamoja na mambo ya urithi. Kusoma taratibu hizi kunaweza kusaidia sana dawa za kisasa, ndiyo sababu tahadhari hiyo ya karibu hulipwa kwa biochemistry ya homoni.

Imethibitishwa kuwa idadi ya homoni za binadamu ni kubwa zaidi ya zaidi ya mia iliyosomwa hadi sasa, na mifumo ya mawasiliano ya vipokezi na athari za neurohumoral bado zinahitaji uchunguzi wa uangalifu zaidi.

Tu baada ya kuamua vipimo, mtaalamu anaweza kuanza kutibu matatizo ya homoni na kudhibiti shughuli za mwili wa binadamu kwa msaada. dawa za homoni, maendeleo na usanisi ambao kwa kiasi kikubwa umewezeshwa na biokemia ya homoni, sayansi iliyoundwa karibu na biolojia, kemia na dawa, na ambayo ni mojawapo ya maeneo ya biochemical ya kuahidi zaidi leo.

Ukuaji wake zaidi unaweza kusababisha kuzuia kuzeeka, kuzuia kuonekana kwa ulemavu wa maumbile, na tiba. uvimbe wa saratani, uamuzi wa wengi matatizo ya kimataifa afya ya binadamu.

Hotuba Na. 13 UDHIBITI WA UMETABOLI. BIOCHEMISTRY YA HOMONI. 1 TABIA YA UTEKELEZAJI WA HOMONI KUPITIA c. AMF na c. GMF

Kusudi: Kufahamiana na mali ya jumla ya homoni, mifumo ya kwanza ya hatua ya homoni, wapatanishi wa uhamishaji wa hatua ya homoni ndani ya seli.

Mpango: 1. Tabia za jumla homoni 2. Utaratibu wa kwanza ni kupitia c. AMF 3. Utaratibu wa kwanza kupitia c. GMF

Homoni ni vitu vyenye biolojia vilivyoundwa katika seli za tezi, iliyotolewa kwenye damu au lymph na kudhibiti kimetaboliki.

Kiungo kinachoongoza katika kukabiliana na mwili ni mfumo mkuu wa neva na mfumo wa hypothalamic-pituitary. Mfumo mkuu wa neva, kwa kukabiliana na kuwasha, hutuma kwa hypothalamus na tishu zingine, pamoja na tezi za endocrine; msukumo wa neva kwa namna ya mabadiliko katika mkusanyiko wa ions na wapatanishi.

Hypothalamus hutoa vitu maalum - neurosecretins au sababu za kutolewa za aina mbili: 1 Liberins, ambayo huharakisha kutolewa kwa zile za kitropiki na tezi ya pituitari 2: Statins, ambayo huzuia kutolewa kwao.

HYPOTHALAMUS oxytocin, vasopressin ADENOGYPOPHYSUS STH, TSH, ACTH, FSH, LTG, prolactin PINAL PHYSUS melatonin PARATHYROID GLAND homoni ya paradundumio MOYO: sodium uretic factor THYROID GLAND T 3, thyroxine, steroidhYMIKIKINI, calcitonin, thyroksini, calcitonin, thyroxine, calcitoni homoni za FIGO Erythropoietin, renin, prostaglandin NJIA YA KUSAJILIA Gastrin, secretin insulini ya kongosho, glucagon TEZI ZA UMEME Estradiol, projesteroni, testosterone, relaxin, inhibin, gonadotropini ya chorionic ya binadamu Mfumo wa Endocrine

Uainishaji wa homoni I. Homoni za protini-peptidi 1) Homoni - protini rahisi(insulini, homoni ya ukuaji, LTG, homoni ya paradundumio) 2) Homoni - protini changamano (TSH, FSH, LH) 3) Homoni - polipeptidi (glucagon, ACTH, MSH, calcitonin, vasopressin, oxytocin) Baadhi ya homoni zilizoorodheshwa huundwa kutoka. watangulizi wasio na kazi - prohormones (kwa mfano, insulini na glucagon).

II. Homoni za steroid ni derivatives ya cholesterol (corticosteroids, homoni za ngono: kiume, kike). III. Homoni ni derivatives ya amino asidi (thyroxine, triiodothyronine, adrenaline, norepinephrine).

Mali ya jumla ya homoni - maalum kali ya hatua ya kibiolojia; - shughuli kubwa ya kibaolojia; usiri; - umbali wa hatua; - homoni inaweza kuwa katika damu, wote katika hali ya bure na katika hali pamoja na protini fulani; - muda mfupi wa hatua; - Homoni zote hutoa athari zao kupitia vipokezi.

Vipokezi vya homoni (HRs) Kwa asili yao ya kemikali, vipokezi ni protini, glycoproteini za kweli Tishu zilizo na vipokezi vya homoni fulani huitwa tishu zinazolengwa.

Athari ya kibiolojia homoni inategemea si tu juu ya maudhui yake katika damu, lakini pia kwa kiasi na hali ya utendaji vipokezi, na pia juu ya kiwango cha utendaji wa utaratibu wa post-receptor

Homoni zote zinazojulikana zimegawanywa katika vikundi 3 kulingana na utaratibu wao wa utekelezaji: I) Utaratibu wa membrane-cytosolic - homoni zinazofanya kwa kubadilisha shughuli za enzymes za intracellular. Homoni hizi huingiliana na vipokezi kwenye uso wa nje wa membrane ya seli inayolengwa, haiingii kwenye seli na kutenda kupitia wajumbe wa sekondari (wajumbe): c-AMP, c-GMP, ioni za kalsiamu, inositol trifosfati.

2. Homoni zinazofanya kazi kwa kubadilisha kiwango cha usanisi wa protini na vimeng'enya. (Cytosolic.) Homoni hizi hufunga kwenye vipokezi vya ndani ya seli: vipokezi vya cytosolic, nyuklia, au organelle. Homoni hizi ni pamoja na homoni za steroid na tezi

3. Homoni zinazofanya kazi kwa kubadilisha upenyezaji wa utando wa plasma (membrane.) Homoni hizi ni pamoja na insulini, STH, LTG, ADH.

MFUMO WA 1 Mfumo wa cyclase ya adenylate una sehemu 3: I - sehemu ya utambuzi, inayowakilishwa na kipokezi kilicho kwenye uso wa nje wa membrane ya seli. Sehemu ya II ni protini inayounganisha (G protini). Katika hali yake isiyofanya kazi, protini ya G inafungamana na kitengo chake kidogo kwenye Pato la Taifa.

Sehemu ya III - kichocheo ni enzyme adenylate cyclase adenylate cyclase ATP H 4 P 2 O 7 + c. AMP huingiliana na protini kinase A, ambayo ina vitengo vidogo 4: 2 za udhibiti, 2 za kichocheo.

Protini kinase A huchochea uhamishaji wa kikundi cha fosfati kutoka kwa ATP hadi kwa vikundi vya OH vya serine na threonini ya idadi ya protini na vimeng'enya vya seli lengwa, yaani ni serine threonine kinase ATP ADP Protein-P.

Protini ambazo mabaki ya asidi ya fosforasi yatahamishwa wakati wa fosforasi kwa ushiriki wa protini kinase A inaweza kuwa baadhi ya vimeng'enya (kwa mfano, phosphorylase, lipase, glycogen synthetase, methyltransferases), ribosomal, nyuklia, na protini za membrane. Wakati aina zisizo na kazi za phosphorylase na lipase ni phosphorylated, mabadiliko ya conformational katika molekuli zao huzingatiwa, ambayo husababisha kuongezeka kwa shughuli zao.

Phosphorylation ya synthetase ya glycogen, kinyume chake, inhibitisha shughuli zake. Kuongezewa kwa asidi ya fosforasi kwa protini za ribosomal huongeza awali ya protini.

Ikiwa asidi ya fosforasi inashikamana na protini za nyuklia, uhusiano kati ya protini (histone) na DNA ni dhaifu, ambayo inasababisha kuongezeka kwa maandishi, na kwa hiyo kuongezeka kwa awali ya protini. Phosphorylation ya protini za membrane huongeza upenyezaji wao kwa idadi ya vitu, haswa kwa ioni.

Chini ya ushawishi wa homoni zinazofanya kazi kupitia c. AMP, huharakisha: 1. Glycogenolysis na phosphorolysis, 2. lipolysis, 3. usanisi wa protini, 4. usafiri wa ioni kupitia utando, 5. Glygenogenesis imezuiwa

Homoni hutenda kupitia utaratibu huu kupitia mfumo wa guanylate cyclase. Guanylate cyclase ina aina za utando na mumunyifu (cytosolic) Fomu iliyofungwa na membrane ina sehemu 3: 1 - kutambua ( nje utando wa plasma)

2 - Transmembrane ya 3 - Kichochezi Fomu iliyofungwa na membrane ya kimeng'enya imeamilishwa kupitia vipokezi na peptidi fupi, kwa mfano, sababu ya natriuretic ya atiria.

Sababu ya Natriuretic imeundwa kwenye atriamu kwa kukabiliana na ongezeko la kiasi cha damu inayozunguka, huingia kwenye figo, na kuamsha cyclase ya guanylate ndani yao, ambayo husababisha kuongezeka kwa excretion ya sodiamu na maji.

Seli za misuli laini pia zina mfumo wa guanylate cyclase kupitia ambayo hupumzika. Vasodilators, wote endogenous (nitriki oksidi) na exogenous, hutenda kupitia mfumo huu

Katika seli za epithelial za matumbo, activator ya guanylate cyclase inaweza kuwa endotoxin ya bakteria, ambayo husababisha kunyonya kwa polepole kwa maji na kuhara. Aina ya cytosolic ya guanylate cyclase, enzyme iliyo na heme

Nitrovasodilators, aina za oksijeni tendaji (oksidi ya nitriki), na bidhaa za peroxidation ya lipid hushiriki katika udhibiti wa shughuli zake Chini ya hatua ya cyclase ya guanylate, c huundwa kutoka kwa GTP. GMP C-GMP hufanya kazi kwa protini kinase G, ambayo ina vitengo viwili

c. GMP inafunga kwa maeneo ya udhibiti wa PC G, kuiwasha. PKA na PC G ni kinase ya serine-threonine, na kwa kuongeza kasi ya phosphorylation ya serine na threonine ya protini tofauti na enzymes wana athari tofauti za kibiolojia.

1) chini ya ushawishi wa sababu ya natriuretic, diuresis huongezeka (peptidi hii ya homoni huundwa kwenye atria) 2) chini ya ushawishi wa endotoxins ya bakteria, kuhara hua.

Homoni hiyo hiyo inaweza kutenda kupitia c. GMF na kupitia c. AMF. Athari inategemea ni kipokezi gani ambacho homoni hufunga. Kwa mfano, adrenaline inaweza kushikamana na vipokezi vya alpha na beta.

Uundaji wa tata ya adrenaline na vipokezi vya beta husababisha malezi ya c. AMF. Kuundwa kwa tata ya adrenaline na vipokezi vya alpha husababisha kuundwa kwa c. GMF. Madhara ya adrenaline yatatofautiana.

PC G huongeza shughuli ya synthetase ya glycogen, inhibitisha mkusanyiko wa platelet, inawasha phospholipase C, ikitoa Ca kutoka kwa maduka yake. Hiyo. , kulingana na hatua yake c. GMF ni mpinzani wa c. AMF

3) chini ya ushawishi wa oksidi ya nitriki, kupumzika kwa seli za misuli laini ya mishipa hufanyika (ambayo hutumiwa katika dawa, kwani dawa kadhaa za nitro, kama vile nitroglycerin, hutumiwa kupunguza spasms ya mishipa)

Kuondoa ishara ya homoni inayofanya kazi kupitia c. AMF na c. GMP hutokea kama ifuatavyo: 1. homoni huharibiwa haraka, na, kwa hiyo, tata ya homoni-receptor huharibiwa.

2. ili kupunguza ishara ya homoni katika seli, kuna kimeng'enya maalum cha phosphodiesterase, ambacho hubadilisha nyukleotidi za mzunguko kuwa nucleoside monofosfati (asidi za adenylic na guanylic, mtawalia)

T. Sh. Sharmanov, S. M. Pleshkova "Misingi ya kimetaboliki ya lishe na kozi ya biochemistry ya jumla", Almaty, 1998 S. Tapbergenov "Biokemia ya matibabu", Astana, 2001 S. Seitov "Biochemistry", Almaty, 2001 - pp. 32. 352, 369 - 562 V. J. Marshall "Clinical biochemistry", 2000 N. R. Ablaev Biochemistry katika michoro na michoro, Almaty 2005 pp. 199 -212 Biochemistry. Kozi fupi yenye mazoezi na kazi. Mh. Prof. E. S. Severina, A. Ya. Nikolaeva, M., 2002 Severin E. S. "Biochemistry" 2008, Moscow, pp. 534 -603 Berezov T. T., Korovkin B. F. 2002 "Kemia ya kibaiolojia" , pp. 248 -298.

Maswali ya kudhibiti: 1. Tabia ya jumla ya homoni 2. Uainishaji wa homoni 3. Wapatanishi wa hatua ya homoni ya utaratibu wa kwanza 4. Jukumu la c AMP na c GMP

Hotuba namba 14 Udhibiti wa kimetaboliki Utaratibu wa kwanza wa utendaji wa homoni ni kupitia ioni za kalsiamu, DAG na ITP. Njia za pili na tatu za utekelezaji.

Kujitambulisha na sifa za hatua ya homoni kupitia waamuzi: ioni za kalsiamu, DAG, ITP, hatua ya homoni za steroid - utaratibu wa pili, utaratibu wa membrane Lengo:

Wapatanishi wa hatua ya homoni ni ioni za kalsiamu, DAG, ITP Utaratibu wa pili wa hatua ya homoni kulingana na utaratibu wa tatu. Mpango:

Ndani ya seli, mkusanyiko wa ioni za kalsiamu hauwezekani (10¯ 7 mol/l), na nje ya seli na ndani ya oganelles ni kubwa zaidi (10¯ 3 mol/l).

Kalsiamu huingia kwenye seli kutoka kwa mazingira ya nje kupitia njia za kalsiamu utando. Mtiririko wa kalsiamu umewekwa na ATPase inayotegemea Ca ya membrane inositol triphosphate (IP 3) na insulini inaweza kuwa na jukumu la udhibiti katika kazi yake.

Ndani ya seli, ioni za Ca 2+ huwekwa kwenye tumbo la mitochondrial na retikulamu ya endoplasmic. Ca 2+ inayoingia kwenye saitoplazimu kutoka kwa mazingira ya nje au kutoka kwa maduka ya seli huingiliana na Ca 2+ -tegemezi calmodulin kinase.

Calcium hufunga kwa sehemu ya udhibiti wa enzyme, hii ni protini inayofunga kalsiamu - calmodulin, na enzyme imeanzishwa.

Calmodulin ina vituo kadhaa (hadi 4) vya kumfunga kwa ioni za kalsiamu au magnesiamu. Katika mapumziko, calmodulin inahusishwa na magnesiamu na ongezeko la mkusanyiko wa kalsiamu kwenye seli, kalsiamu huondoa magnesiamu.

Kwa ongezeko kubwa la kalsiamu, tata ya 4 Ca 2 + calmodulin huundwa, ambayo huamsha guanylate cyclase na phosphodiesterase c. AMF.

Kitendo cha homoni kupitia ioni za kalsiamu mara nyingi hujumuishwa na utumiaji wa derivatives ya phosphatidylinositol kama mpatanishi. Katika hali kama hizi, kipokezi huwa katika hali changamano na protini ya G na kipokezi kinapoingiliana na homoni (kwa mfano, TSH, prolactini, STH)

phospholipase C iliyo na utando imeanzishwa, ambayo huharakisha mmenyuko wa mtengano wa phosphatidylinositol 4, 5-diphosphate na kuundwa kwa DAG na inositol-1, 4, 5-trifosfati.

DAG na inositol triphosphate ni wajumbe wa sekondari katika hatua ya homoni zinazofanana. DAG husababisha uanzishaji wa protini kinase C, ambayo, kwa upande wake, husababisha phosphorylation ya protini za nyuklia, na hivyo kuongeza kuenea kwa seli zinazolengwa.

Homoni zinazofanya kazi kwa kubadilisha upenyezaji wa utando wa plasma (membrane) kwa substrates mbalimbali (asidi za amino, glukosi, glycerol, nk).

Homoni hizi hufunga kwa vipokezi vya utando wa plasma na kupatanisha utendaji wao kupitia mfumo wa tyrosine kinase-phosphatase.

Katika kesi hii, mabadiliko katika shughuli ya enzymes ya intracellular hutokea, ikifuatana na uanzishaji wa protini za usafiri na njia za ion. Homoni hizi ni pamoja na insulini, STH, LTG, ADH.

homoni za GH, LDH ikitengeneza kipokezi cha homoni huwasha cytosolic tyrosine kinase, ambayo hufanya kazi kama iliyo na utando, phospholipase C imewashwa, ambayo husababisha uhamasishaji wa Ca +2 na uanzishaji wa protini kinase C.

ADH ikitenda kupitia c. AMP husababisha mwendo wa njia za maji (protini-aquaporins), urejeshaji wa maji kwenye figo huongezeka, pato la mkojo hupungua, i.e. ADH huongeza upenyezaji wa membrane ya seli inayolengwa kwa maji.

Maswali ya mtihani: 1. Jukumu la c. GMP katika utaratibu wa utendaji wa homoni 2. Jukumu la Ca na ITP katika utaratibu wa hatua ya homoni 3. Utaratibu wa pili ni mabadiliko katika kiwango cha awali cha protini za enzyme 4. Utaratibu wa tatu ni mabadiliko katika utaratibu. upenyezaji wa membrane ya seli.