Регуляция обмена веществ. Гормоны. Лекция 8

1. ЛЕКЦИЯ 8 РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. ГОРМОНЫ

к. б. н. С. В. Кузнецова

2.

Гормоны
- органические вещества, вырабатываемые
специализированными клетками эндокринных
желёз, поступающие в кровь и оказывающие
регулирующее влияние на обмен веществ и
физиологические функции.
• действуют в малых концентрациях (10-6 – 10-12 моль/л)
на расстоянии от места синтеза;
• обладают специфичностью (действуют на определённые
клетки или ткани-мишени через специфические рецепторы);
• влияют на метаболизм либо путём изменения количества
ферментов, либо путём изменения их активности.

3. Классификация гормонов по химической природе

Производные
аминокислот
Адреналин
Тироксин
Трийодтиронин
Мелатонин
Белки
и пептиды
Простые
белки
Сложные
белки
СТГ
Пролактин
Инсулин
Паратгормон
ФСГ
ЛГ
ТТГ
ХГ
Стероиды
Пептиды
Либерины
Статины
АКТГ
Кальцитонин
Глюкагон
Вазопрессин
Окситоцин
Эстрадиол
Прогестерон
Кортизол
Альдостерон

4.

Гормоны – производные аминокислот
ОH
HО
СH
ОH
СH2
NH
J
J
СH3
HО
О
АДРЕНАЛИН
J
H3СO
J
СH2 СH2 NH СО CH3
СH2
МЕЛАТОНИН
H2N СH СОOH
ТИРОКСИН

5.

Инсулин – простой белок

6.

Гормоны – сложные белки
(гликопротеины)

7.

Окситоцин – циклический пептид

8.

Гормоны стероидной природы
Кортикостероиды
Половые гормоны

9. Метаболизм гормонов

Синтез
Секреция
Транспорт
Действие на клетку-мишень
Инактивация

10. Транспорт гормонов

Транспортные белки:
альбумины, преальбумины,
ТСГ, транскортин, SHBG
Свободные фракции гормонов
СТ3
СТ4
Эстрадиол
Прогестерон
Кортизол
0,3 %
0,03 %
2-3 %
1-2 %
< 10 %

11. Действие гормонов на клетку-мишень

• Влияние на мембраны
(изменение проницаемости,
активация специфических насосов)
• Влияние на активность ферментов
• Влияние на синтез ферментов

12. Рецепторы гормонов

• Внутриклеточные (стероидные, тиреоидные гормоны)
• Мембранные
(белковые, пептидные, адреналин)

13. Механизм действия гормонов

Внутриклеточный тип рецепции
ГОРМОН
ГЕН
СИНТЕЗ БЕЛКОВ
Мембранный тип рецепции
Аденилатциклазная система
Инозитолфосфатидная система
ГОРМОН
ПОСРЕДНИК
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
БЕЛКОВ

14.

Время полужизни гормонов
Т ½, мин
Т4
Т3
Кортизол
Альдостерон
Тестостерон
Прогестерон
Эстрадиол
СТГ
ТТГ
ПРЛ
АКТГ
Инсулин
Адреналин
5760 (96 ч)
2700 (45 ч)
70-90
20-30
30-40
90-105
20-25
15-17
15-20
15-20
15-20
8-10
0,5-2,5

15. Регуляция синтеза и секреции гормонов

Внешний
или
внутренний
сигнал
ЦНС
+
Гипоталамус
Либерины
Статины
-
Гипофиз
+
Тропные
гормоны
-
Периферические
эндокринные железы
-
-
Гормоны
Клетки-мишени
Метаболиты

16. Иерархия эндокринной системы

17.

ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА

18.

ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА
Тиролиберин
Соматостатин

19.

ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА
ВАЗОПРЕССИН
ОКСИТОЦИН

20.

ВАЗОПРЕССИН (антидиуретический гормон)

21. ОКСИТОЦИН

22. ГОРМОНЫ ГИПОФИЗА

23. Образование гормонов гипофиза

Проопиомеланокортин
АКТГ
Амино-терминальный фрагмент
β-Липотропин
1-39
γ-МСГ
α-МСГ
1-13
42-134
γ-Липотропин
18-39
β-Эндорфин
42-101
104-134
β-МСГ
64-101
Мет-энкефалин

24. СОМАТОТРОПИН (СТГ, гормон роста)

25. СОМАТОМЕДИНЫ (инсулиноподобные факторы роста)

26. КАРЛИКОВОСТЬ И ГИГАНТИЗМ

27. АКРОМЕГАЛИЯ

28. АКРОМЕГАЛИЯ

29. ГОРМОНЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Глюкагон (α-клетки)
Инсулин (β-клетки)
Соматостатин (δ-клетки)
Панкреатический полипептид
(F-клетки)

30. СИНТЕЗ ИНСУЛИНА

Препроинсулин (108)
23 а/к
Проинсулин (85)
С-пептид (34 а/к)
Инсулин (51)

31. СИНТЕЗ ИНСУЛИНА

32. ПРОИНСУЛИН

33. ИНСУЛИН

34. РЕЦЕПТОР ИНСУЛИНА

35. Механизмы действия инсулина

36. Механизмы действия инсулина

37.

Влияние инсулина на обмен
углеводов
Окисление
(аэробное, анаэробное)
Пища
+
+
Распад
гликогена
ГЛЮКОЗА
+
-
Глюконеогенез
Пентозофосфатный
путь
Синтез
гликогена
+
Синтез жиров

38. ИНСУЛИНЗАВИСИМЫЙ САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

39.

Изменение метаболизма углеводов
при дефиците инсулина
Окисление
(аэробное, анаэробное)
Пища
-
Распад
гликогена
ГЛЮКОЗА ↑
+
+
Глюконеогенез
-
Пентозофосфатный
путь
Синтез
гликогена
Синтез жиров

40. Диабетическая сахарная кривая

41. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

• Полиурия
• Полидипсия
• Похудание
• Полифагия

42. Осложнения сахарного диабета

43. Механизмы развития диабетической комы

44. ГЛЮКАГОН

Н–Гис–Сер–Глн–Гли–Тре–Фен–Тре–
Сер–Асп–Тир–Сер–Лиз–Тир–Лей–Асп–
Сер–Aрг–Aрг–Ала–Глн–Асп–Фен–Вал–
Глн–Трп–Лей–Мет–Асн–Тре–ОН

45. СИНТЕЗ ГЛЮКАГОНА

Препроглюкагон (69)
29 а/к
Проглюкагон (40)
11 а/к
Глюкагон (29)

46. Механизм действия глюкагона

Аденилатциклаза
неактивная
АТФ
ГЛЮКАГОН
Аденилатциклаза
активная
Протеинкиназа
неактивная
цАМФ
Протеинкиназа
активная
Глюкоза
Гликогенсинтаза
активная
Гликоген
Гликогенсинтаза
неактивная
Киназа
фосфорилазы
неактивная
Фосфорилаза
неактивная
Киназа
фосфорилазы
активная
Гликоген
Фн
Глюкоза
Глюкозо-1-Фосфат
Фосфорилаза
активная
Глюкозо-1-Фосфат