Передача гормональных сигналов через мембраны рецепторы

1.

Вопрос: Объясните
роль гормонов в
поддержании
гомеостаза в
организме

2.

3.

Железы внутренней
секреции:
1. Гипоталамус
2. Гипофиз
3. Эпифиз
4. Тимус
5. Щитовидная железа
6. Паращитовидные
железы
7. Островки
Лангерганса
поджелудочной
железы
8. Надпочечники
9. Половые железы

4.

Классификация гормонов по химической структуре
Пептиды и белки
Производные
амины
Стероиды
Жирные
кислоты

5.

Классификация гормонов по
химической природе
1. Белки: гормоны передней доли
гипофиза, инсулин, паратгормон.
2. Пептиды: кальцитонин, глюкагон,
вазопрессин, окситоцин, гормоны
гипоталамуса (либерины и статины).
3. Производные аминокислот: адреналин,
норадреналин, тироксин, трийодтиронин,
гормоны эпифиза.
4. Стероидные (производные холестерола):
гормоны коры надпочечников, половые
гормоны.
5. Производные полиненасыщенных
(арахидоновой) кислот: простагландины.

6.

Работа с таблицой
Химическая группа
Передняя доля
гипофиза
......................................
Гормон
Гормон роста
………………………………………
Паратгормон
Пептиды и белки
Семенники
....................................
Стероид
Мозговое вещество
надпочечников
Адреналин
......................................
Кальцитонин
Пептиды и белки
Кора надпочечников
Кортикостероиды
..................................................
Щитовидная железа
.....................................
Главный источник
...................................................
...................................
Эстроген
Прогестерон
Поджелудочная железа Инсулин
Глюкагон
Амины
Стероид
.....................................................

7.

Самооценивание
Химическая группа
Передняя доля
гипофиза
Паращитовидная
железа
Семенники
Мозговое вещество
надпочечников
Гормон
Гормон роста
Главный источник
Пептиды и белки
Паратгормон
Пептиды и белки
Тестостерон
Адреналин
Стероид
Амины
Щитовидная железа
Кора надпочечников
Щитовидная железа
Яичники и плацента
Кальцитонин
Кортикостероиды
Тироксин
Эстроген
Прогестерон
Инсулин
Глюкагон
Пептиды и белки
Стероид
Амины
Стероид
Поджелудочная
железа
Пептиды и белки

8.

Передача гормональных
сигналов через мембраны
рецепторы
Цель: объяснить механизм
действия гормонов

9.

Гормо́ны (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.

10.

Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с
гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы
располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной
мембране и на других органеллах клетки.
Мессенджер (посредник) – биологическая молекула или вещество, несущее
генетическую информацию: messenger RNA (матричная РНК)
Гормоны, цитоксины,
нейротрансмиттеры
Циклический АМФ (цАМФ), цГМФ,
Инозитолтрифосват (ИФ),
диацилглицерол (ДАГ),
Са 2+ , NO (оксид азота II)

11.

Механизм действия гормонов
Гормон с кровью поступает к
органу-мишени
Клетки органа-мишени имеют специальные
рецепторы, которые возбуждаются только
определенным гормоном
Одна и та же клетка может иметь рецепторы трех
видов: локализованные на поверхности
мембраны клетки, в цитозоле и в ядре клетки.
Существует два механизма действия гормонов,
принципиально различающихся по признаку того, где
образуется гормон-рецепторный комплекс –
на поверхности клетки или внутри нее

12.

Первый механизм действия гормонов
(на поверхности клетки - аденилатциклазная система).
Для большинства
белковых гормонов
рецепторы
находятся на
наружной
поверхности клеток
органов-мишеней.
1. Гормон
присоединяется к
рецептору, меняя
конформацию белка,
при этом внутрь клетки
органа передается
сигнал сам гормон в
клетку не проникает.

13.

Первый механизм действия гормонов.
2.
Этот
сигнал
активирует фермент
аденилатциклазу,
которая катализирует
дефосфорилирование
АТФ с образованием
циклической
АМФ
(цАМФ).

14.

Первый механизм действия гормонов.
3. цАМФ является уже
посредником
(мессенджером)
действия гормона
на обменные процессы и
вызывает
в
клетке
разнообразные эффекты
активирование
протеинкиназ и др., в
результате повышается
или понижается тот или
иной обмен.

15.

Основные механизмы
реализации действия
вторичных
мессенджеров:
а) аденилатциклазная /
гуанилатциклазная
система;
б) Са 2+ мессенджерная система
(кальмодулированная
система)

16.

Функционирование инозитолтрифосфатной системы передачи
гормонального сигнала обеспечивают:
рецептор, фосфолипаза С, белки и ферменты мембран и
цитозоля:
• связывание гормона с рецептором приводит к активации
фосфолипазы С;

17.

Инозитолтрифосфатная система
• фосфолипаза С катализирует расщепление мембранного
фосфатидилинозитол-4,5-бифосфата (ФИФ) на два вторичных
посредника – диацилглицерол (ДГ) и инозитолтрифосфат (ИТФ);

18.

Инозитолтрифосфатная система
• ИТФ усиливает поступление Са2+ в цитозоль и
обеспечивает его регуляторные эффекты;

19.

Инозитолтрифосфатная система
• Диацилглицерол (ДГ) активирует протеинкиназу С (ПК С);

20.

Инозитолтрифосфатная система
• конечный эффект обоих посредников (мессенджеров) –
фосфорилирование внутриклеточных белков и ферментов и
изменение их активности.

21.

Механизм передачи
гормонального сигнала
через внутриклеточные
рецепторы
(второй механизм действия
гормонов внутри клетки).
Стероидные гормоны, а
также тиреоидные и другие
производные аминокислот
легко проникают в клетку
через ее мембрану.

22.

Второй механизм
действия гормонов
Образовавшийся
гормон-рецепторный
комплекс переносится в
ядро и действует
непосредственно на
геном, стимулируя или
угнетая его активность,
т.е. влияет на синтез
ДНК, изменяя скорость
транскрипции и
количество
информационной РНК.

23.

Второй механизм
действия гормонов
Увеличение или
уменьшение количества
мРНК влияет на синтез
белка в процессе
трансляции, что приводит
к изменению
функциональной
активности клетки.

24.

Стероидные гормоны
Пептидные гормоны
↓
↓
1
1
↓
2
↓
2
↓
3
↓
3
↓
4
↓
4
↓
↓
Клеточны ответ
5
↓
6
↓
7
↓
мРНК
Различия
1.
1.
2.
2.
Сходство
1.
2.

25.

Ответы на задание «Определить последовательность механизмов действия
и передачи стероидных и пептидных гормонов»:
1
2
3
4
5
6
7
8
Стероидные гормоны
↓
тканевая жидкость
↓
клетка-мишень
↓
клеточная мембрана
↓
цитоплазматический рецептор
↓
ядро
↓
ДНК
↓
Ген
↓
мРНК
1
2
3
4
5
6
7
Пептидные/белковые гормоны
↓
тканевая жидкость
↓
клетка-мишень
↓
рецепторы клеточных мембран
↓
фермент аденилатциклаза
↓
циклические реакции AMP
↓
фермент киназа
↓
Клеточный ответ
«Сравнение механизма действия гормонов»
Различия
1. Рецептор в цитоплазме
1. Рецептор на поверхности клеточной мембраны
2. Образует белково-стероидные комплексы
2. Действует через систему вторичных посредников
транспортируемые в ядро, где происходить их связывание АМФ, ц-ГМФ).
с хроматином.
3. Влияют на активность ферментов.
3. Влияют на синтез ферментов.
Сходство
1. Изменение скорости метаболизма
(ц-

26.

ДЗ: § 23