Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Эти свойства антител, а именна их специфичность и сродство по отношению к своим антнгенам были использованы Розалиндой Ялоу и ее коллегами для измерения крайне малых концентраций полипептидных гормонов в крови и тканях. Суть метода состоит в следующем. Измеряемый гормон используют в качестве антнгеиа (Аг) и вводят его морским свинкам. После нескольких инъекций у животных в плазме крови появляются антитела к введенному гормону, причем в лостаточно высокой концентрации.
Далее из сыворотки выделяют антитела (Ат) и смепгивают их с известным количеством радиоактивно меченного гормона (Аг»; при этом в результате обратимой реакции, равновесие которой сильно слвинуто вправо, образуется комплекс аитиген — анти- тело: Аг+Ат Аг — Ат Для того чтобы определить концепт(акцию гормона в крови больного, смешивают сыворотку крови с известным количеством радноактив- с1у Суз — —, Агв р ! РЬе тр к г.ул Я ТЬг рЬе ть, Кег су»- — -' О Ъ- ., / нм ог, с-о нн Н о=с — ( ) мн,— определения концентрации гормонов, без которого был бы немыслим достигнутый в последние годы прогресс в исследова- нии гормонов, Рис 25.4.
Формулы леул гормонов, секретируе- мык гипоталамусом КЬ Тиролийерин (ТЛ1 аы- ллвает выделение тиротропнна из передней до- ли гипофиза. Тиротропин в свою очередь сти- мулирует секрецию гирокскна и трииолгироии- нв щитовидной мелеюй Б. Соматосзатин овцы, тормозящий выделение соматотропина перед- ней долей гипофиза. Гипоталамнческие гормоны не поступают н общий кроваток, й по специальным кровеносным сосудам попадают прямо в расположенный рядом ГЛ. 25. 1ОРМОНЪ| 785 ного комплекса Аг —.
Ат. Поскольку антитело (Ат) не способно отличить уже связанный радиоактивный гормон (Аг) оз. присутствующего в сыворотке немеченого гормона (Аг), последний будет конкурировать с меченым (ггг) за связывание с антителом Ат и частично вытеснять его из комплекса Аг-Ат: ь ь Аг+Аг-Ат Аг+Аг — Ат По достижении равновесия между антителом и меченым и немеченым гормонами измеряют количество радиоактивного антигена, вытесненного немеченым гормоном из комплекса Аг -Ат, и исходя из этого рассчитывают концентрацию гормона во взятом образце крови. Например, если количество гормона в анализируемом образце в точности равно количеству радиоактивного гормона, уже связанного с антителом, то это значит, что немеченый гормон вытеснил ровно половину меченогш Чем выше концентрация немеченого гормона в анализируемой пробе, тем больше радиоактивного ~ормона вытесняется из комплекса Аг- Ат.
Радиоиммунологический анализ отличается не только высокой специфичностью, но и исключительно высокой чувствительностью. В своей речи, произнесенной по случаю присуждения Нобеленской п)юмии, для наглядной характеристики чрезвычайно высокой чувствительности радиоиммунологическо|о метода Ялоу сравнила концентрацию определяемого этим методом гормона в анализируемом растворе с концентрацией сахара в очень большом озере после растворения в нем одного кусочка. гипофиз (рис. 25-51 Гипофиз состоит из двух частей — передней и задней долей, имеющих разное эмбриональное происхождение. В передней доле пролуцируется несколько гормонов, представляющих собой довольно длинные полипептиды (табл.
25-3). Их называют гарпиными гормонамц или каролинами, поскольку они обладают сродством к эндокринным |келезам следующего ранга и оказывают на них стимулирующее действие. Так, кортикотропин стимулирует кору надпочечников, а тиротропин-.|цитовидную железу. Основные гормоны передней доли гипофиза получены в чистом виде, и установлена их аминокислотная последовательность. Некоторые гормоны гипофиза, в частности кортикотропин, используются в медицине с целью восполнения дефицита гормона при нарушении его секреции. Задней долей гипофиза секретнруются два гормона-оксиаюцин и визоирвссин. Они представляют собой пептилы из девяти амннокислотных остатков, обра- Таблица 25-3.
Гормоны гипофиза Мок. масса Гормоны передней лани гипофизк Кортикотропин 4500 Тиротроиин 28 000 Соматотропин 21 500 Фолликулостимулируюший гормон 34000 1 070 1 070 зующиеся из более длинных предшественников (рис. 25-6). Секреция этих гормонов регулируется гипоталамусом Л ютеинизируюший мон Пролактин Л ипогропии Гормоны задней доли фи!к Вкзопрессин Окса-олин гор- 28 500 23 500 11 800 гипо- 786 ЧАСТЬ Ш.
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА ус Псстуг гилоталам факт артераал Арте Воротна Сеть крае кяпилх ксаны иных клетгв ртерия Клетки гипофиза скрепит арманов алией полн инофиза Перелаяя дол гин4ыза акая даля ипафиза Секраиих горяоьаа з Вены передней дали Поступление гормона в обыий кроваток Б Окситоцин (от греч. «быстрые роды») действует на некоторые гладкие мыплгьЬ в особенности на мышцу матки. Он используется в акушерстве для стимуляции родовой деятельности и лактации.
Вазопрессин повышает кровяное давление и увеличивает обратное всасывание воды в почках. Недостаточность вазопрессина лежит в основе несахарного диабета (ойаЬегез ша)р(с)пя), для которого характерно выделение большого количества сильно разбавленной мочи (до 10 л в сутки). Это состояние следует отличать от сахарного диабета — также эндокринного заболевания. Ниже мы еше вернемся Н концы С!п Я Азп ! Рйе 3 СМ 5 Рю Рто Ага ( Ьеп ьь ь1 мн, „и„ Вкталрессиа крупного Окситоцяи крупного рогатого ската рогатого скота Рис. 25-5.
А, Локализация гипоталамуса и ги- пофиза. Б. Подробная схема гилоталамо-гипо- фнзарной системы. Нервные импульсы стиму- лируют гипоталамус, активируя секрецию гор. монов, прелнвзначенньпг длл воздействия на переднюю долю гнпофиза; зги гормоны попа- дают в специальный кровеносный сосуд по которому они поступают непосредственно в ка- пиллярную сеть передней доли гипофиза. Гор- моны гипофиза, выделенные в ответ на стиму- ляцию, поступают в кровь и входят в общую систему кровообращения. ( арманы задней до- ли гипофиза, абрюующиеся в нервнык клетках типоталимуса, далю по аксонам попадают в заднюю далю гипофиза и из нее- в кровь. к действию гипоталамических и гипофизариых гормонов. Здесь же мы рассмотрим гормоны, регулирующие метаболизм основных питательных веществ. Механизм действия этих гормонов изучен лучше, чем механизм действия каких-либо других гормонов.
и они получили широкое применение при лечение ряда эццокринных заболеваний, связанных с нарушениями обмена ее шеста. Рис 25-б. Гормоны задней дали гипофиза. С- концевые аминокислотны* остатки ( — О(у— МНтй наказанные красным цветом„-зто остат- ки глнцннамнла (. НН вЂ” СНх — СО- ННзй 787 ГЛ. 25. ГОРМОНЫ У=, '('"1 но ~ у — с-нн, 1 н н на — г (7 — гн,— с- саан н на-~ ~~г-сн.— ~ — саан на онн сн, на , с — с — и н н й З,М М ф н Ыавх1 Лгриигвв 25.4. Мож оной слой надпочечников секретирует гормоны класси аминов— адреиалии и иорадреиалин Из всех гормонов наиболее полно изучен адренялин.
Его хорошо известный механизм действия используется в качестве модели при исследовании других гормонов. Органы-мишени апреиалнна-печень и скелетные мышпы. а также сердце и сердечно-сосудистая система. Адреналин (другое название-эпннефрин) и норадреналин (норэпинефрин)- очень близкие по структуре гормоны. Они образуются в мозговом (внутреннем) слое надпочечников, расположенных непосредственно над почками (рис. 25-!). на — 2 з г— гн„— сн.—.нтв на н н Мозговой слой надпочечников является по сушеству частью нервной системы и регулируется ею.
Адреналин и норадреналин — это водорастворнмые амины, образующиеся из тнроэнна через 3,4-дигидроксифенилаланин (дофа), как показано на рис. 25-7. Еще один промежуточный продукт этого пути превращения тирознна — 3,4-дигидрокснфенилэнзилалгин, известный под названием дофамина,— облвдает гормональными свойствами. Алреналин, норадреналин и дофамин называют кон1ихоламинами, поскольку их можно рассматривать как производные катехола, или 1,2-дипгдроксибензола (рис.
25-7). Катехоламины образуются также в мозгу и нервной системе, где они функционируют в качестве нейромедиаторов. При болезни Паркинсона нарушается образование дофамина в мозгу, ее симптомы снимаются при введении предшестненника дофамина — дофа Адреналин накапливается в клетках мозгового слоя надпочечников в особых хромаффиновых гранулах. Последние представляют собой ограниченные мембраной структуры диаметром около 0,1 мкм (рис. 25-8), содержашие адреналнн (около 20~',) и АТР (около 4; ). Под действием нервных импульсов, достигающих мозгового слоя надпочечников, из этих гранул путем экзоцнтоза выделяется адреналнн, который попадает в окружающую ннеклеточную среду и далее в кровь. Обычная концентрация адреналина в крови составляет около 0,0б мкг/л, илн приблизительно 10 'а М, но под влиянием сенсорных воз- Рис.
25.7. Катехолвмины, Эти гормоны образу- ются из аминокислоты тирозина и представ- ляют собой производные катехолв, или Цвлн- гилроксибензола, формула которого приведена внизу справа. действий, вызывающих у животного состояние тревоги и готовности к борьбе илн бегству, концентрация адреналина в крови возрастает за время, исчисляемое секундами илн минутами, почти в 1000 раз. Адреналин приводит животное в состояние готовности к борьбе нли к бегству разными путями. Он ускоряет ритм сердца, увеличивает сердечный выброс н повышает кровяное давление, подготавливая тем самым сердечно-сосудистую систему к активности в экстремальной ситуации. Адреналин стимулирует расщепление гликогена печени и увеличивает содержание глюкозы в крови, обеспечивая мышцы топливом, необходимым лля работы в анаэробных условиях; и, наконец, он способствует анаэробному распаду гликогена до молочной кислоты в скелетных мышцах пу- УВВ ЧАСТЬ Ш.