Властивості гормонів та їх основні впливи. Механізм дії гормонів на клітини організму.

За хімічною структурою гормони поділяються на:

1. Білково-пептидні (інсулін, глюкагон, всі гормони гіпоталамуса та гіпофіза). Вони водорозчинні, але погано розчиняються у ліпідах.

2. Стероїдні – гормони кіркової речовини наднирників, статеві гормони. Вони жиророзчинні, але погано розчинні у воді.

3. Похідні амінокислот:

- тиреоїдні гормони (жиророзчинні);

- катехоламіни (водорозчинні).

Розчинність у воді чи в жирах визначає механізм дії гормонів на клітини- мішені:

- жиророзчинні гормони легко проникають в клітину через її мембрану та діють через взаємодію з цитоплазматичними циторецепторами;

- водорозчинні гормони не можуть проникнути в клітину через її мембрану, яка побудована переважно з ліпідів, тому їх дія на клітину пов’язана із взаємодією з мембранними циторецепторами Ù вмикання мембранних механізмів Ù утворення вторинних посередників (посланців, месенджерів). Зміна концентрації всередині клітини вторинних посередників змінює її функцію та метаболізм.

Механізм дії на клітини жиророзчинних гормонів:

Гормон через мембрану проникає в клітину та взаємодіє з цитоплазматичними циторецепторами Ù комплекс гормон-рецептор транспортується до ядра клітини Ù зв’язування гормона з ДНК Ù збільшення швидкості синтезу І-РНК Ù Ù Ù збільшення біосинтезу в клітині певних білків (ферментів, каналів і т.д.) Ù зміна метаболізму, функції, будови клітини.

Механізм дії жиророзчинних гормонів визначає наступні їх особливості:

- великий латентний період (інтервал часу від виділення гормону до появи біологічного ефекту Ù вплив через обмін нуклеїнових кислот ядра!!!);

- довготривалість дії.

При дії на клітини-мішені водорозчинних гормонів утворюються внутрішньоклітинні посередники:

- цАМФ; цГМФ;

- диацилгліцерол;

- інозитол-3-фосфат;

- іони Са²⁺, кальмодулін.

Дія гормонів через мембранні циторецепторами характеризується відносно невеликим латентним періодом та відносно короткотривалим ефектом.

 

1. Механізм дії гормонів за участю цАМФ як внутрішньоклітинного посередника.

Гормон взаємодіє з мембранним циторецептором Ù за участю білка-g (Рrotein-G) активується мембранний фермент аденілатциклаза (АЦ-аза) Ù перетворення АТФ в цАМФ Ù активація цАМФ-залежних протеїнкіназ (ферменти, що фосфорилюють білки Ù зміна їх властивостей):

- фосфорилювання білків-ферментів Ù зміна їх активності Ù зміна метаболізму клітини;

- фосфорилювання білків-каналів Ù зміна проникності мембран для певних іонів;

- фосфорилювання білків ядра Ù зміна нуклеїнового обміну Ù зміна біосинтезу білків в клітині.

В результаті всіх цих змін змінюються обмін, функція та структура клітини.

 

2. Механізм дії гормонів за участю похідних поліфосфатидилінозитольної системи (ПФІ-системи).

При взаємодії гормона з мембранним циторецептором за участю білка-G активізується фосфоліпаза С (Ф-С), яка каталізує утворення з поліфосфатидилінозитолу (компонент мембрани) диацилгліцеролу (ДГ) та інозитол-3-фосфату (ІФ₃), які надходять в клітину та виконують роль вторинних посередників.

ІФ₃ мобілізує іони Са²⁺ з внутрішньоклітинних депо Ù біологічний ефект.

ДГ активує залежні від нього протеїнкінази Ù фосфорилювання білків Ù біологічний ефект (зміна обміну, функції та структури клітини).

 

3. Механізм дії гормонів за участю іонів Са²⁺ та системи кальцій-кальмодулін як внутрішньоклітинних посередників.

При взаємодії гормона з мембранними циторецепторами, за рахунок входу зовні та мобілізації з внутрішньоклітинних депо, збільшується концентрація в клітині іонів Са²⁺.

Іони Са²⁺:

- взаємодіють з білками клітини Ù зміна їх властивостей;

- взаємодіють з кальмодуліном Ù його активація.

Активний кальмодулін:

- взаємодіє з білками клітини та змінює їх властивості;

- активує залежні від нього протеїнкінази Ù фосфорилювання білків Ù біологічний ефект.