Гормоны: Что это такое? История? С помощью чего работают? Назначение? Как работают? Виды гормонов? 19: 50: 58
Гормоны: (др. греч. ὁρμάω — возбуждаю, побуждаю) — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах. Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела» . Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др. ), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др. ), а также гормоны растений. История: Открыты в 1902 году Старлингом и Бейлисом. Назначение: Используются в организме для поддержания его гомеостаза, а также для регуляции многих функций (роста, развития, обмена веществ, реакции на изменения условий среды). 19: 50: 58
Рецепторы Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам. Рецепторы к гормонам делятся на 3 основных класса: рецепторы, связанные с ионными каналами в клетке (ионотропные рецепторы) рецепторы, являющиеся ферментами или связанные с белками-передатчиками сигнала с ферментативной функцией (метаботропные рецепторы, например, GPCR) рецепторы ретиноевой кислоты, стероидных и тиреоидных гормонов, которые связываются с ДНК и регулируют работу генов. Для всех рецепторов характерен феномен саморегуляции чувствительности посредством механизма обратной связи — при низком уровне определённого гормона автоматически компенсаторно возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону — процесс, называемый сенсибилизацией (а также апрегуляцией (upregulation), или сенситизацией (sensitization)) рецепторов. И наоборот, при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое компенсаторное понижение количества рецепторов в тканях и их чувствительности к этому гормону — процесс, называемый десенсибилизацией (а также даун-регуляцией (down-regulation), или десенситизацией (desensitization)) рецепторов. Увеличение или уменьшение выработки гормонов, а также снижение или 19: 50: 58 увеличение чувствительности гормональных рецепторов и нарушение
гормонального транспорта приводит к эндокринным заболеваниям. Механизмы действия: Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы «считывают послание» организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон это рецепторный комплекс. Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток — как правило, в цитоплазме. К ним относятся гормоны с липофильными свойствами — например, стероидные гормоны (половые, глюко и минералокортикоиды), а также гормоны щитовидной железы. Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белкаминосителями. Считается, что в этой группе гормонов: гормон это рецепторный комплекс который выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов. Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и вместе с тем корректирует процессы метаболизма. Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке 19: 50: 58 мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается вполне
достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта. Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями: они растворяются в воде; не связываются с белками-носителями; начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны. В механизме действия гормон - рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников — ЦАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция. Так, в среде, лишенной ионов кальция, или в клетках с недостаточным их количеством действие многих гормонов ослабляется; применении веществ, увеличивающих внутриклеточную концентрацию кальция, возникают эффекты, идентичные воздействию некоторых гормонов. Участие ионов кальция как посредника обеспечивает воздействие на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины. Однако есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен. Из наиболее известных таких гормонов можно назвать инсулин, у которого на роль посредника предлагали ЦАМФ и ЦГМФ, а также ионы кальция и даже перекись водорода, но убедительных доказательств в пользу какого-нибудь одного вещества до сих пор нет. Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже 19: 50: 59 известных науке посредников.
Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин). Классификация: По химическому строению известные гормоны позвоночных делят на основные классы: Стероиды Производные полиеновых (полиненасыщенных) жирных кислот Производные аминокислот Белково-пептидные соединения Структура гормонов позвоночных животных, точнее её основы, встречается у беспозвоночных, растений и одноклеточных организмов. По-видимому, структура гормонов возникла 3, 5 миллиардов лет назад, но приобрела гормональные функции лишь в последние 500 миллионов лет в филогенезе животного мира. При этом в процессе эволюции изменилась не только структура, но и функции гормональных соединений (Баррингтон, 1987). Наибольшему изменению подверглось химическое строение белковопептидных гормонов. В большинстве случаев, гомологичный гормон высших позвоночных обладает способностью воспроизводить физиологические эффекты у низших позвоночных, однако обратная картина наблюдается значительно реже. Стероидные гормоны: Гормоны этого класса — полициклические химические соединения липидной природы, в основе структуры которых находится стерановое ядро (циклопентанпергидрофенантрен), конденсированное из трёх насыщенных шестичленных колец (обозначают латиницей: A, B и C) и одного насыщенного пятичленного кольца (D). Стерановое ядро обусловливает 19: 51: 00 общность (единство) полиморфного класса стероидных гормонов, а сочетание
относительно небольших модификаций стеранового скелета определяет расхождение свойств гормонов этого класса. Гормоны человека (главные виды): Мелатонин, серотонин, тироксин, трийодтиронин, адреналин, норадреналин, дофамин, антимюллеровский, адипонектин, адренокортикотропный, ангиотензиноген, антидиуретический, предсердный натрийуретический, глюкозависимый инсулинотропный, кальцитонин, кортикотропин, хлецистокинин, эритропоэтин, фолликулостимулирующий, гастрин, гелин, глюкагон, гонадотропин, соматотропин, хорионетический гонадотропин, плацентарный лактоген, ингибин, инсулин, соматомедин, лептин, лютеинизирующий, меланоцитостимулирующий, нейропепдит, окситоцин, панкреативный полипептид, параптиреоидный, пролактин, релаксин, секретин, соматостаин, тромбопоэтин, тироид, тиреолиберин, кортизол, альдостерон, тестостерон, дигедроэпиандростерон, андростендиол, дигидротестостерон, эстрадиол, прогестерон, кальцитриол, простагландины, лейкотриены, простациклин, тромбоксан. 19: 51: 00