Трансферазы (перенос функциональных групп)

Ускоряют перенос определенной группы атомов от одного вещества к другому.

АВ + С ® А + ВС

Метилтрансферазы переносят метильную группу. Ацилтрансферазы – кислотный остаток (ацил). Гликозилтрансферазы – моносахаридный остаток (гликозил). Аминотрансферазы – аминную группу. Фосфотрансферазы – остаток фосфорной кислоты (фосфорил).

 

3. Гидролазы (реакции гидролиза)

Ускоряют реакции гидролиза, при которых из субстрата образуются 2 продукта. К гидролазам относятся все пищеварительные ферменты.

АВ + Н₂О®АОН + ВН

Эстеразы ускоряют гидролиз сложных эфиров (различных липидов) на спирты и кислоты. Фосфатазы катализируют гидролитическое отщепление фосфорной кислоты от нуклеотидов и фосфорных эфиров углеводов. Глюкозидазы ускоряют гидролиз сложных углеводов. Пептидгидролазы ускоряют гидролиз пептидных связей в белках и пептидах.

Лиазы

Ускоряют негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов. При этом могут разрываться связи С – С, С – N, C – O, C – S

 

Изомеразы (реакции изомеризации )

Внутримолекулярные перестройки

АВ ® ВА

 

6. Лигазы ( образование связей за счет АТФ )

Катализируют реакции синтеза высокомолекулярных полимеров из мономеров за счет энергии гидролиза АТФ:

X + Y + АТФ® XY + AДФ + Фн

 

ТЕМА 5. ГОРМОНЫ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ, КЛАССИФИКАЦИЯ, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

 

Гормоны – это биологически активные вещества, синтезируемые эндокринными железами, выделяемые ими в кровь или лимфу и регулирующие внутриклеточный метаболизм. Гормональная регуляция биологических процессов есть высшая форма гуморальной регуляции. Гормоны обладают специфичностью и воздействуют только на те клетки-мишени, которые обладают специальными рецепторами белковой или липопротеиновой природы, реагирующими с данным гормоном.

Между нервной и эндокринной системами имеются тесные взаимодействия. Главными центрами координации и интеграции функций этих двух регуляторных систем являются гипоталамус и гипофиз. Гипоталамус играет ведущую роль в сборе информации от других участков головного мозга и от собственных кровеносных сосудов. Этот отдел головного мозга способен регистрировать содержание метаболитов и гормонов в крови. Информация с помощью либеринов (рилизинг-факторов, освобождающих) и гормонов статинов (ингибирующих) передается из гипоталамуса в гипофиз, где происходит стимуляция или торможение высвобождения одного или нескольких тропных гормонов, которые здесь синтезируются и хранятся. Тропные гормоны выводятся клетками гипофиза в кровоток, разносятся с кровью по всему организму и действуют на эндокринные железы. Такой каскадный механизм имеет большое значение, так как благодаря ему, в эндокринной цепи во много раз усиливается действие малых количеств исходного гормона.

По химической природе гормоны разделяют на пептидные, белковые, стероидные и производные аминокислот. Функционально все гормоны подразделяется на либерины, статины (гормоны гипоталамуса), тропные гормоны (регулирующие деятельность эндокринных желез) и эффекторные гормоны (оказывающие воздействие на клетки-мишени).

Известно более 50 различных биологически активных веществ, образующихся в эндокринных железах и оказывающих воздействие на разные стороны обмена веществ.

Механизм действия гормонов

 

Гормоны регулируют метаболизм клеток-мишеней через изменение активности ферментных систем, причем изменение активности осуществляется тремя способами: 1) путем изменения индукции ферментов, 2) путем изменения проницаемости плазматических мембран и 3) путем изменения количества ц-АМФ.

1. Стероидные гормоны обладают способностью проходить через плазматическую мембрану в цитоплазму, где связываются со специфическими рецепторами. Образовавшийся активный комплекс осуществляет контроль за функционированием генетического аппарата клетки путем влияния на процессы считывания информации с молекулы ДНК, транспорта информационного РНК из ядра в цитоплазму, синтеза различных видов РНК, а также путем влияния на процесс сборки белковых молекул в рибосомах. Стероидные гормоны регулируют также и скорость распада белков. Таким образом, стероидные гормоны определяют реальное количество ферментного белка.

2. Изменяя проницаемость клеточных мембран, гормоны определяют содержание в клетке активаторов, ингибиторов и субстратов, регулируя таким образом активность ферментов.

3. Гормоны, не способные проходить через клеточные мембраны, связываются со своими рецепторами на ее поверхности. Образовавшийся активный комплекс активирует аденилатциклазу, осуществляющую реакцию образования циклической АМФ (ц-АМФ). Ц-АМФ изменяет активность ряда внутриклеточных ферментов путем их фосфорилирования и таким образом регулирует многие биохимические процессы: расщепление триглицеридов, обмен гликогена, синтез белков и др.

Гормоны гипоталамуса

 

Гомоны гипоталамуса являются относительно простыми по структуре олигопептидами. К ним относятся кортиколиберин, тиролиберин, люлилиберин, фоллиберин, соматолиберин, соматостатин, пролакстатин, пролактолиберин, меланолиберин, меланостатин.

Гормоны гипофиза

Гипофиз синтезирует тропные и эффекторые гормоны.

Тропные гормоны:

1. АКТГ (адренокортикотропный гормон) – регулирует биосинтез и секрецию гормонов коры надпочечников. По химической природе является пептидом.

2. ТТГ (тиреотропный гормон) – регулирует биосинтез и секрецию гормонов щитовидной железы. По химической природе является гликопротеидом.

3. ФСГ (фолликулостимулирующий гормон), ЛГ (лютеинизирующий гормон) – регулируют биосинтез и секрецию гормонов половых желез. По химической природе являются гликопротеидами.

Эффекторные гормоны

1. АДГ (антидиуретический гормон, вазопрессин) – регулирует водный обмен, уменьшает мочеотделение. По химической природе является простым пептидом.

2. Окситоцин – вызывает сокращение матки во время родов и активное выделение молока молочными железами. По химической природе является простым пептидом.

3. Меланостимулирующий гормон – регулирует сезонное окрашивание кожи, шерсти. Является простым пептидом.

4. Пролактин – регулирует выделение молока молочными железами при кормлении. По химической природе является простым белком.

5. Гормон роста (соматотропный ) – регулирует рост тела в длину, усиливает процессы анаболизма. Является простым белком.

Гормоны поджелудочной железы

Гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон не находятся под контролем гормонов гипофиза. Секреция гормонов регулируется содержанием глюкозы в крови.

Инсулин по химической природе является белком, имеющим две полипептидные цепи, соединенные между собой дисульфидным мостиком, состоящими из 51 аминокислотного остатка. Предшественником инсулина является проинсулин, синтезирующийся в b-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Инсулин регулирует обмен углеводов несколькими способами: 1) усиливает транспорт глюкозы в ткани за счет повышения проницаемости клеточных мембран, 2) изменяет активность ферментов гликолиза, цикла Кребса и некоторых других ферментов углеводного обмена, 3) стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, 4) увеличивает превращение глюкозы в гликоген. Нарушение биосинтеза и секреции инсулина вызывает сахарный диабет, сопровождающийся нарушением углеводного и липидного обмена (гипергликемия, кетонемия, глюкозурия, кетонурия).

Глюкагон – одноцепочечный полипептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков, синтезируется в a-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Глюкагон участвует в регуляции углеводного обмена: 1) усиливает расщепление гликогена в печени и угнетает его синтез, способствуя повышению уровня сахара в крови, 2) активирует липазу, что сопровождается высвобождением жирных кислот.

 

Гормоны щитовидной железы

Гормоны щитовидной железы (тиреоидные гормоны) тироксин и трийодтиронин являются производными аминокислоты тирозина и содержат в своем составе 4 и 3 атома йода соответственно. Тиреоидные гормоны регулируют активность ферментных систем обмена углеводов и липоидов, синтеза белка, интенсивность транспорта субстратов и кофакторов, биоэнергетические процессы. Тиреоидные гормоны разобщают окислительное фосфорилирование, в результате чего окислительные процессы активируются, а их эффективность падает. Поэтому при гиперфункции щитовидной железы (базедова болезнь) происходит усиление основного обмена, теплопродукции, стимулируется расщепление белков, жиров и углеводов. При гипофункции щитовидной железы происходит задержка роста, развития нервной системы и половых желез, что вызывает физическую и умственную отсталость (кретинизм), ожирение, слизистые отеки (микседемы).

 

Гормоны коры надпочечников

Секреция гормонов коры надпочечников в кровь регулируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ) гипофиза. Из коры надпочечников выделено 46 соединений стероидной природы, являющихся производными циклопентапергидрофенантрена. Все они подразделяются на 3 функциональные группы – глюкокортикоиды, минералокортикоиды и половые гормоны. Половые гормоны коры надпочечников большого значения не имеют.

Глюкокортикоиды регулируют углеводный, липидный и белковый обмен. Наиболее важными глюкокортикоидами являются кортизол, кортизон и кортикостерон. Они обладают, в основном, катаболическим эффектом – усиливают распад углеводов и тормозят синтез белков, липидов и нуклеиновых кислот. Под действием глюкокортикоидов происходит увеличение содержания глюкозы в крови и накопление гликогена в печени.

Минералокортикоиды регулируют обмен электролитов. Наиболее важный из них – альдостерон способствует задержке в организме натрия и усиливает выведение с мочой калия. Дефицит альдостерона ведет к потере натрия, накоплению калия, обезвоживанию и гибели организма.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: