Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Кортикастерои прове- дает как тдюкокортикаиднос, твк и мииервио- коргикоидное действие. В. Мииерадокортикоид адьдостеран вызывает задерику выведения ионов Нв и потерю ионов К с мочой. минералокортикоидом является альдосгнеран (рис. 25-23). Этот гормон обладает также слабой глюкокортикоидной активностью; вместе с тем и кортизол проявляет слабую минералокортикоидную активность. Стероиды коры надпочечников, принадлежащие к третьей группе, занимают по своим свойствам промежуточное положение между глюко- и минералокортикоидами. Основной гормон этой группы-норигикоепзерон. Как вилно на рис.
25-23, для кортикостероидов всех трех групп характерен ряд общих элементов структуры. Гормонзя коры надпочечников растворяются в липидах и легко проходят через клеточные мембраны тканей-мишеней в цитоплазму, где они соединяются со специфическими внутриклеточными белками-рецепторами. Образовавшиеся гор. мон-ршепторные комплексы, которые можно рассматривать в качестне внутри- ГЛ. 25. ГОРМОНЫ 3ОЗ клеточных посредников, проникают в клеточное ядро.
Там они регулируют транскрипцию определенных генов и тем самым способствуют биосинтезу специфических ферментов и белков, ответственных за конечное действие данных гормонов. Недостаточная секреция гормонов коры надпочечников служит причиной аддисоновой болезни, для которой характерны утомляемосп, слабость, пигментация кожи и тяга к соленому. Больные при этом очень чувствительны к стрессам и инфекциям. 25.19. Тиреоидиые гормоны регулируют скорость метаболизма Щитонидная железа секретирует два характерных гормона — 1:тироксин и 1 трииодтиронин (рис. 25.24).
Подобно адреналину, эти два гормона, сокращенно обозначаемые как Т4 и ТЗ соответственно, являются производными тирозина. Тиреоидные гормоны вырабатываются в ответ на сигналы, поступающие в гипоталамус, который секретирует тиролиберии, а также ингибитор высвобождения тиротропина. Тиролиберин стимулирует выделение тиротропина из передней доли гипофиза и его поступление в кровь.
Тиротропии связывается со специфическими рецепторами на клетках щитовидной железы и стимулирует выработку ими тиреоидных гормонов. Тироксин и трииодтиронин синтезируются в последовательности ферментативньгх реакций, начинающейся с иодирования остатков 1 тирозина в гдироглобулине (гликопротеин с мол.
массой 6%000), в результате которого они превращаются в остатки 1 моноиодтирозина (рис. 25.24). Необходимый для реакции иод, который является незаменимым микроэлементом (гл. 261 поступает в щитовидную железу с кровью. Иод интенсивно связывается и накапливается тироглобулином, называемым также коллоидным белком, и затем используется для иодирования остатков тирозина в тироглобулине. На последующих этапах синтеза тиреоидного гормона остатки нодтиро- 1 а г э г н д но "г ~г о 'т ~' сн,— с — соо1 ! тироисин (1.-3.6,3,6'тетрвиодтироннн) 1 1 з н НО г г ~ 'т СНа — С вЂ” СОО! а 'Нна ! тринодтирова (1.-3,6,3 -трвюдтироиин) н в но~у~~- н,— с— +ННа Ь эееоиоигятироэин Рнс. 25-24.
Тиреоидные горыоны (Л и В) и ыо. иоиодтироаин (В! — первый иодироввнный превогесгвеинив тнреоидиыв горыоиов. зина остаютса связанными с тироглобулином. Почти весь новообразованный тироксин и трииодтиронин сох рашпот связь с тироглобулином в тиреоидных пузырьках до тех пор, пока они не поступят в кровь, высвободив. шись под действием протеолитических ферментов.
Полагают, что тироксин является предшественником, или прогормоном, трииодтиронина, стимулирующего обмен веществ. Далее тиреоидные гормоны попадают с током крови в органы-мишени. На большинство тканей тиреоидные гормоны оказывают стимулирующее действие; примечательное игжлючение составляют только мозг взрослого человеха и некоторые репродуктивные ткани. Особенно сильно тиреоидные гормоны стимулируют метаболизм печени и мышц. Они связываются со специфическими рецепторными белками, которые в свою очередь обеспечивают проникновение тироксина в клеточное ядро.
В результате взаимодействия тироксин-рецепторных комплексов со специфическими генами в клетках-мишенях резко возрастает синтез определенных ферментов и ферментных систем. Главный результат действия тиреоидных гормонов Впй ЧАСТЬ Ш. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БИОХИМИИ ЧЕЛОВЕКА состоит в увеличении скороснзи основного обмена экинонгного. Скорость основного обмена (или базальная скорость метаболизма, БСМ)— это мера потребления кислорода организмом в состоянии полного покоя спустя 12 ч после еды в расчете на единицу площади поверхности тела. Величина БСМ для больного выражается в виде отклонения (в процентах) от нормального значения БСМ, т.е.
в виде процентного отклонения от нормы для индивидов того же пола, веса и роста. Измерения БСМ проводятся при диагностике заболеваний, связанных с нарушением функции щитовцдной железы. Состояние„вызванное гювышенной секрецией тиреоидных гормонов, называется гинергнн)зеоэ. Скорость основного обмена при этом увеличена, пища сгорает быстрее, чем в норме, больные выделяют больше тепла, и им свойственна повышенная возбудимость. Недостаточность секреции тиреондных гормонов, т. е. гннолгиреоз, выражается в пониженной скорости основного обмена. Для больных с гипотиреозом характерны боже медленное, чем в норме, сгорание пищи в организме, выделение меньшего количества тепла и некоторая общая медлительность.
Недостаточность иода в пище приводит к базедовой болезни (гл. 26). сопровождающейся сильным увеличением щитовидной железы, что обусловлено накоплением очень большого по сравнению с нормой количества коллоидного белка который предназначен захватывать минимальные количества иода, циркулирующего в крови. Вопрос о том, каким образом осуществляется регуляция скорости аэробного обмена тиреоидными гормонами, остается загадкой, несмотря на многочисленные исследования в этой области. Неясно, в частности, как осуществляется влияние гормонов щитовидной железы на активность митохондрий, в которых протекают в основном процессы дыхания и образования АТР. Тиреоидные гормоны способны также ускорять созревание и развитие некоторых тканей. Они стимулируют.
например, метаморфоз головастика во взрослую лягушку. 25.20. Половые гормоны ивлиютея етерондвми Подобно гормонам коры надпочечников, андрогены (мужские половые гормоны) н эсяз)гогены (женские половые гормоны) являются стероидами. Кора надпочечников, семенники и яичники имеют общее эмбриональное происхождение. Их сходство проявляется, однако, не только в этом. Андрогены, например, синтезируются не только в семенниках, но и (прзвда, в меньших количествах) в коре надпочечников и в яичниках.
Аналогично эстрогены образуются не только в яичниквх, но и в коре надпочечников, и в семенниках. В принципе половые признаки определяются соотношением секретируемых андрогенов и эстрогенов. Все стероидные гормоны в конечном итоге образуют.ся из общего предшественника холестерола, который в свою очередь синтезируется из ацетил-СоА (разд. 21.16).
Химические формулы важнейших половых стерондных гормонов представлены на рис. 25-25. Андрогены стимулируют рост и созревание, поддерживают функционирование репродуктивной системы и формирова- тестсюереа А гн с--о О ел г пр р В Рис. 25-25. Три основных половых гормона л Тестостерон основнои анлроген1мужской половой гормон!. В. В-Эстраниол основной зстроген (женский половой гормон), образуемый из теснжтерона. В. Прагестерон гормон желтого тела. В женском организме он служит прелнжственником квк теетостерона, так и (у зстралиола.
ГЛ. 25. ГОРМОНЫ ние вторичных половых признаков мужского организма; зстрогены регулируют активность женской репродуктивной системы. Вместе с гем и андрогены, и эстрогены оказывают значительное и разнообразное действие на большинство тканей организма„не связигных с репролукцией. Например. андрогены стимулируют рост скелетных мышц. Андрогены и некоторые нх производные называют также инаболическилги слгерггидами. Их принимают многие штангисты, футболисты и борцы с целью увеличения мышечной массы и силы. Однако в большинстве аидов спорта применение анаболиков не дает заметных преимуществ.
Известно также, что анаболические стероиды использожгли некоторые женщины-атлеты и, по-видимому, с успехом; следует иметь в виду, однако, что эти гормоны оказывают побочное маскулинизирующее действие. Третий половой гормон — црогвсглерон (рис. 25-25) служит предшественником в биосинтезе стероидов коры надпочечников и половых гормонов.
Одна из его функций состоит также в том, что он стимулирует имплантацию яйца. Основным эстрогеном в организме женщины является ()-эстрадиол, образующийся в яичниках из, как это ни парадоксально, основного мужского полового гормона тестостерона (рис. 25-26). Поистине, не только из ребра Адама была создана Ева! Специфические внутри- клеточные рецепторы ()-эст'радиола содержатся в первичных тканях-мишенях— матке и молочных железах. Эстрогенный рецептор, называемый эстрофилином 1, имеет мол. массу -200000. При связывании молекулы эстрогена зстрофилин ! претерпевает молекулярные изменения, превращаясь в зстрофилин 11, который можно рассматривать как вторичный посредник в действии эстрогена. Эстрофилин 11 входит в клеточное ядро, где взаимодействует с хроматином, вызывая активацию определенных генов и синтез Рис 25-2б.
Схема, иллюстрирующая действие зст рогена на клетки-мишени в лнпеаоде курицы. Будучи жирорастворимым соединением, зстро- ген проходит через «легочную мембрану и свя- зывается с зстрогевныы рецем ором белком с козффипнентом седнментации 45. Да все из ро- сси-рецепторньгй «омплекс превращается в ак- тивную 55-форму н в качесмы вторичного по- средника проникаез в ядро, где, взаимодейп- вуя со спеинфнческими участками хромагина, вызывает транскрипцию определенньгх генов с образованием соответствуницих мРНК.
По- следние выхошп из ядвг и нснользуются в ка- честве мат риц белкового син ~еза на рибосо- мах. В резулыате синтезируется рял белков, харакзерньж для яйцеводов в стимулированном состоянии. например овальбуьгин. специфических белков, появление которых характерно для стимулированных придаточных органов репродуктивной системы(рис. 25-26). Например, введение зстрадиола цыплятам вызывает значительное увеличение скорости синтеза в яйцеводе особых белков яйца, в частности оыльбумини и ововицнгллина.
Таким путем эстрадиол подготавливает яичник к формированию яиц. Число рецепторов эстрогенов в молочной железе женщин снижается при развитии и росте рака груди. Измерение количества зстрогенных рецепторов в небольшом образце ткани молочной железы используется в качестве диаг ностического теста при определении стадии заболе- 306 часть ш. нккоторыв лспйкты биохимии чкловпкл Н-конец Сигиальвав пооледсватехьиость .чмСГ~ Ксртикатропин арфии р.липотропки Р-МОГ 7.Лкпстрспии Моп, дсаствнс масса Гормон в его источник Пвратиреоил- ный ~ормон (парашитовид- ные железы) Кальцитонин (шитовидная железа) Тимозин (тимус) )2 500 Гастрин (желудок) Секретил (тонкий кишечник) 3500 Холецистокинин (тонкий кишечник) 4200 ванна и назначении лечения.