ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ М ГОРЬКОГО Лекция

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. ГОРЬКОГО Лекция по биологической химии ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. 2. Лектор доцент кафедры химии, к. хим. н. Скоробогатова Зоя Михайловна

Иерархия гормональных систем Соматолиберин СЛ Сомато -статин СС гипоталамус Тиролиберин ТЛ Гонадолиберин ГЛ гипофиз + - Гонадотропные гормоны ГТГ Соматотропный гормон Тиреотропный гормон СТГ ТТГ Лютеинизирующий гормон ЛГ Фолликулостимулирующий ФСГ Окситоцин Проопиомеланокортин ПОМК Липотропный гомон ЛТГ Хорионический гонадотропин ХГ Вазопрессин Кортиколиберин КЛ Пролактостатин ПС Эндорфины Адренокортик о-тропный гомон АКТГ Пролактин Меланоцитстимулирующ ий гомон МСГ Окситоцин Вазопрессин (маммотропин) железы внутренней Щитовидная железа секреции Гонады семенники Кора надпочечников яичники Эстрогены, Тиреоидные гормоны Андрогены Кортикостероиды прогестерон Жировая ткань Молочные железы Ткани - мишени Меланоциты Гладкая мускулатуро матки Дистальные канальца почек

Синтез иодтиронинов фолликул коллоид Н 2 О 2 2 I тиреопероксидаза I 2 С-клетки остатки тирозина белок коллоида тиреоиодглобулин … (содержит 115 остатков аминокислоты тирозана) … … I 2 ДИТ МИТ I I тиреопероксидаза I I I I I тиреоиодглобулин Т 3 Трииодтиронин (Т 3) Тетраиодтиронин (Т 4) -тироксин Т 4

Регуляция секреции и транспорт тиреоидных гормонов В плазме примерно 80 % Т 4 скомплексировано с тироксинсвязывающим глобулином (ТСГ), 15 % с тироксинсвязывающим преальбумином (ТСПА), а остальная часть - с альбумином сыворотки. ТСГ связывает и 90 % Т 3, а ТСПА - 5 % этого гормона. Принято считать, что метаболически активной является только та ничтожная доля тиреоидных гормонов, которая не присоединена к белкам и способна к диффузии через клеточную мембрану

Механизм взаимодействия тиреоидных гормонов с клеткой-мишенью гормон цитоплазма рецептор гормонрецепторный комплекс ядро РНК-полимераза ДНК транскрипция м. РНК синтез функциональных белков (трансляция) По цитозольному механизму через взаимодействие с внутриклеточными рецепторами иодтиронины стимулируют экспрессию генов разнообразных белков: ü ферментов энергетического обмена ü Na+, K+-АТФ-азы ü многих структурных белков ü ряда функциональных белков Калоригенное действие иодтиронинов: Ø увеличивают потребление кислорода практически всеми метаболически активными тканями Ø способствуют росту и увеличению числа митохондрий Ø активируют тканевое дыхание Ø в высоких концентрациях проявляют разобщающий эффект на окислительное фосфорилирование Влияние на рост и дифференцировку тканей § являются стимуляторами морфогенеза § способствуют формированию и развитию тканей и органов

гипертиреоз гипотиреоз кретинизм экзофтальм зоб тахикардия исхудание тремор микседема диффузный токсический зоб (базедова болезнь Гревса) аутоиммунное заболевание, при котором образуется тиреоидстимулирующий глобулин (lg. G), действующий подобно ТТГ зоб узловой токсический (болезнь Пламмера) подострый тиреоидит (тиреоидит де Кервёна) эндемический зоб, «капустный» зоб у вегатарианцев

Гормональная регуляция обмена кальция и фосфора кишечник кости кальций, связанный с белками кальций ионизированный Са 2+ кальций в виде солей с анионами органических и неорганических кислот почки Под контролем трех гормонов 0, 5 г кальция в сутки обменивается между скелетом и плазмой крови: кальцитонин паратгормон 1, 25 -дигидроксивитамин D 3 концентрация кальция в крови остеоциты остеобласты остеокласты

v механизм действия: действует через 7 -ТМС-рецепторы, ц. АМФ, ионы кальция, ИФ 3 и ДАГ v ткани-мишени: кости, почки, кишечник üповышает активность остеокластов, что приводит к резорбции кости и выходу кальция в кровь; ü усиливает реабсорбцию кальция в почках ü способствует синтезу кальцитриола путем активации 1 -гидроксилазы в почках повышает концентрацию кальция в крови щитовидная паращтовидная

Кальцитриол - 1, 25 диоксихолекальциферол - 1, 25(ОН)2 D 3 - активная форма жирорастворимого витамина D 3 (холекальциферола) C 27 холестерин 7 -дегидрохолестерин УФ кожа кальциол (D 3) печень кальцидиол (25 -ОН-D 3) Ø Ткань-мишень: кишечник Ø Механизм взаимодействия с клеткой – цитозольный. Как стероидный липофильный гормон, кальцитриол проникает в клетку, где находится его рецептор. Гормон-рецепторный комплекс связывается с хроматином и стимулирует экспрессию генов, ответственных за синтез Сасвязывающих белков. Эти белки способствуют всасыванию кальция и фосфатов в кишечнике против градиента концентрации. почки кальцитриол (1, 25 -(ОН)2 -D 3) кишечник

Эндокринные функции железы выражаются в секреции островковым аппаратом следующих гормонов: Ø глюкагон - в -клетках; Ø инсулин - в β клетках; Ø соматостатин - в D-клетках -(здесь его концентрация выше, чем в гипоталамусе) ü подавляет секрецию гормона роста; ü участвует в локальной регуляции инсулина и глюкагона; Ø панкреатический полипептид - в Fклетках - влияет на желудочно-кишечную секрецию, замедляет всасывание продуктов переваривания.

Нормальная концентрация глюкозы в крови 3, 3 – 5, 5 ммоль/л Гипергликемия – Гипогликемия – повышенное содержание глюкозы в крови пониженное содержание глюкозы в крови Ткани-мишени для глюкагона: ü печень ü жировая ткань ü миокард Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови поджелудочная железа Молярное соотношение инсулина и глюкагона в образце крови несет информацию о состоянии регуляторных систем в организме Ткани-мишени для инсулинана: ü печень ü жировая ткань ü мышцы Инсулин понижает уровень глюкозы в крови

Ответные реакции организма на изменение концентрации глюкозы в крови Глюкоза в плазме ммоль/л 4, 6 - торможение секреции инсулина 3, 8 - секреция глюкагона, адреналина, гормона роста 3, 2 - секреция кортизола 2, 8 - расстройство сознания 2, 2 - летаргия 1, 7 - кома 1, 1 - судороги 0, 6 - повреждение мозга, смерть

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ кровь глюкоза аминокислоты глюкоза глюкозо-6 -ф-т глицеральдегид 3 -фосфат аминокислоты лактат глицерин печень пируват глюконеогенез ацетил-Ко. А кетоновые тела гликоген ТАГ ВЖК

глюкагон Механизм взаимодействия глюкагона с клеткой-мишенью кровь клеточная мембрана аденилатциклаза АЦ G-белок цитозоль АТФ ГТФ ц. АМФ R С протеинкиназа 7 -ТМС-рецептор неактивная С гепатоцит С выход глюкозы в кровь протеинкиназа активная Р ОН неактивная гликогенфосфорилаза глюкоза активная гликогенфосфорилаза глюкозо 6 -фосфат гликоген

глюкагон Механизм взаимодействия глюкагона с клеткой-мишенью кровь клеточная мембрана аденилатциклаза АЦ G-белок цитозоль АТФ ГТФ ц. АМФ R С протеинкиназа 7 -ТМС-рецептор неактивная С С протеинкиназа активная Р ОН неактивная ТАГ-липаза кровь кетоновые тела активная ТАГ-липаза ВЖК ТАГ

концентрация инсулина в крови Инсулин – «гормон изобилия» прием пищи 9 Цепь В 12 15 18 21 3 24 6 время, сут Цепь А S S частичный протеолиз проинсулин ( 1 полипептидная цепь из 84 аминокислотных остатков ) S S инсулин 2 полипептидные цепи: (А – 21, В - 30 аминокислотных остатков)

Инсулиновый 1 -ТМС-рецептор инсулин β β НО НО ОН МАП-киназы ОН глюкоза ГЛЮТ β β ОН ОН глюкоза Р Р Р Ras депо ГЛЮТ ГДФ β β Р IRS Р Р Р IRS Р адипоциты миоциты лимфоциты фосфорилирование цитоплазматических белков синтез белков: ГЛЮТов, ферментов гликолиза, ПФП

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ кровь глюкоза аминокислоты глюкоза глюкозо-6 -ф-т глицеральдегид 3 -фосфат аминокислоты лактат глицерин печень пируват глюконеогенез ацетил-Ко. А кетоновые тела гликоген ТАГ ВЖК

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ЛИПИДОВ ии лодан и го кетоновые тела пр ВЖК глюкоза ВЖК ацетил-Ко. А ВЖК ТАГ холестерин (ХМ) апопротеины ФЛ ТАГ холестерин желчные кисллоты эфиры холестерина ЛПОНП ЛПВП периферические ткани

Сахарный диабет – комплекс нарушений, вызванных недостаточностью функций инсулина Сахарный диабет 1 типа Сахарный диабет 2 типа

дефицит инсулина белковый обмен усиление катаболизма белков углеводный обмен липидный обмен понижение проникновения глюкозы в клетки усиление мобилизации жиров снижение утилизации глюкозы уменьшение транспорта аминокислот в мышцы усиление глюконеогенеза гипергликемия снижение синтеза белка отрицательный азотистый баланс задержка роста жажда глюкозурия осмотический диурез полиурия усиление окисления ВЖК кетонемия кетонурия метаболический кетоацидоз потеря натрия дегидратация тканей понижение артериального давления гипоксия

Ученье – свет!