Презентация на тему: Гормоны. Регуляция обмена веществ. Биохимия гормонов.

Гормоны. Регуляция обмена веществ. Биохимия гормонов. Выполнили: Темирова Н. и Тлебалдиева Ф. Проверил: Шарипов К.О.

План: Понятие о гормонах; Механизм действия гормонов; Гормональная регуляция обмена веществ; Гипоталамо-гипофизарная система; Гормоны периферических желез. Вопросы обратной связи. Тесты. Список использованной литературы.

Классификация гормонов Классификация гормонов по химической природе Классификация гормонов по выполняемым функциям

Клетки-мишени – это клетки, на которые действует гормон (гормон – эндогенный лиганд) Клетки-мишени – это клетки, на которые действует гормон (гормон – эндогенный лиганд) Гормоны осуществляют свое действие на клетки-мишени с помощью вторичных посредников (первичный посредник сам гормон), прямо и комбинированно. Поэтому различают три механизма действия гормонов

Основные свойства гормонов действие на расстоянии от места продукции; специфичность действия - эффект каждого из них не адекватен эффекту другого гормона; высокая скорость образования и инактивации, с чем и связана кратковременность их действия; высокая биологическая активность - нужный эффект достигается при очень малой концентрации вещества; роль посредника (месенджера) в передаче информации от нервной системы к клетке.

Механизм действия гормонов Гормоны действуют на органы избирательно, это объясняется тем, что клетки определенных органов содержат специальные образования - рецепторы. Органы или клетки, на которые действует конкретный гормон, называют органами-мишенями или клетками-мишенями. Во внеклеточной жидкости содержится множество разнообразных соединений, но рецепторы узнают лишь очень немногие из них. Кроме того, рецепторы должны выбрать определенные молекулы из множества других, присутствующих в более высокой концентрации. На рисунке показано, что каждая клетка может нести либо один тип рецепторов, либо несколько.

ТИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ГОРМОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ Мембранный тип. При взаимодействии гормона с клеточной мембраной изменяется ее проницаемость для определенных веществ. Так под действием инсулина активируются системы транспорта глюкозы и она начинает активно проникать в клетку. Обычно такой тип действия сочетается с мембранно-клеточным. При мембранно-клеточном типе гормон не проникая в клетку, а влияет на ее обмен через своего посредника (вторичного мессенджера, первичный - сам гормон). Цитозольный механизм (или ядерный) свойственен липофильным белкам - стероидам. Они проникают через клеточную мембрану в цитозоль и соединяются с внутриклеточными рецепторами. Комплекс гормон-рецептор проникает в ядро клетки, где избирательно влияет на активность генома, это приводит к снижению или активации синтеза определенных ферментов, что приводит к изменению скорости или направления определенных реакций. Смешанный тип - присущ йодтиронинам (гормонам щитовидной железы).

Липофильные гормоны Секретируются в кровь сразу после синтеза Проникают через мембрану Связываются с внутриклеточными рецепторами Регулируют транскрипцию отдельных генов Транспортируются с белками переносчиками

Главные эндокринные железы Это гипоталамус, гипофиз, эпифиз, щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники, эндокринные части поджелудочной железы и половых желёз. Общий вес этих органов не превышает 100 г, а количество выделяемых ими биологически активных веществ измеряется десятитысячными долями миллиграмма! Способность оказывать мощное воздействие на организм в ничтожно малых концентрациях - главная особенность гормонов. Например, грамма инсулина достаточ­но, чтобы снизить уровень сахара в крови 125 тыс. кроликов.

ГИПОФИЗ На должность дирижёра, исполняющего музыку гениального маэстро и отвечающего за эндокринное звучание организма назначили расположенный под гипоталамусом нижний мозговой придаток — гипофиз. Гипофиз определяет практически все внешние особенности нашего тела от величины носа до размера ноги — и интенсивность обмена веществ, в соответствии с которой люди делятся на «пончиков» и «худышек». От него зависит, кто получится из ребёнка: человек среднего роста, мальчик с пальчик или великан. Природа разделила нижний мозговой придаток на две доли. В заднюю (медики именуют её нейрогипофизом) гипоталамус транспортирует партии произведённого им вазопрессина и окситоцина. Передняя доля (аденогипофиз) вырабатывает девять важнейших гормонов; из них гормон роста и пролактин влияют на биохимические процессы в тканях, а остальные воздействуют на организм через другие железы внутренней сек­реции, из-за чего называются тропными (от греч. «тропос» — «направление»). Например, гонадотропные гормоны активизируют работу половых желёз, тиреотропный гормон ре­гулирует деятельность щитовидной железы, адренокортикотропный гормон держит под контролем кору надпочечников. Исследователям удалось не только расшифровать сложнейшие химические формулы гипофизарных гормонов, но и синтезировать их искусственным путём для лечения эндокринных и некоторых других заболеваний.

Функции гипофиза

Гормоны вырабатываемые гипофизом. Соматотропин(соматотропный гормон, СТГ, соматропин, гормон роста) - один из гормонов передней доли гипофиза. Относится к пептидным гормонам, способствует непрерывному увеличению мышечной массы и укреплению костной ткани.

Соматотропин – ростовой гормон гипофиза При гипофункции - карликовость

ГИПОТАЛАМУС Гипоталамус спрятан, как в подполье, в самой сердцевине головного мозга под зрительными буграми. Словно чуткий приёмник, эта область мозга улавливает сигналы о любых изменениях в окружающем мире, «телеграфируя» клеткам и органам, как наилучшим образом к ним приспособиться. И те вынуждены подчиняться «диктату» гипоталамуса, наделённого природой чрезвычай­ными полномочиями: в его распоря­жении «кнопки» от находящегося в гипофизе пульта управления эндокринной системой и собственные рычаги воздействия — на железы внутренней секреции, тепловой и водно-солевой баланс, обмен веществ, тонус мышц и сосудов, работу внутренних органов, эмоциональ­ное состояние и психическую активность человека. Кроме того, в ядрах гипоталамуса налажено производство ещё двух очень важных гормонов — вазопрессина и окситоцина, участвующих в регуляции водно-солевого обмена и поддержании тонуса сосудов. Готовая партия этих гормонов по отросткам клеток гипоталамуса, как по эскалатору, спускается на нижний этаж эндокринного мозга — в заднюю долю гипофиза. Здесь находится свое­образное хранилище вазопрессина и окситоцина, откуда оба гормона поступают в кровь и разносятся по все­му организму. Учёные признали за гипоталаму­сом статус композитора, создающего музыкальные произведения для каж­дой из желёз внутренней секреции в отдельности и всей эндокринной системы в целом.

ЭПИФИЗ Эпифиз, он же верхний мозговой придаток размером с горошину, похож на маленькую еловую шишку, благодаря чему и назван шишковидной железой. Шишковидная железа вырабатывает ряд биологически активных веществ, которые регулируют деятельность иммунной системы, рост, половое созревание, пигментный и водно-солевой обмен. Их химическое строение и роль в организме ещё предстоит уточнить. Больше всего сведений на сегодняшний день о мелатонине, осуществляющем настройку биологических ритмов. Это и есть тот самый неуловимый гормон молодости, поиском которого долгие годы были заняты лучшие умы человечества.

лимфо-эпителиальный орган, расположенный в грудной полости над сердцем. состоит из двух основных долей, которые делятся на мелкие дольки, основа которых образована переплетением эпителиальных клеток. лимфо-эпителиальный орган, расположенный в грудной полости над сердцем. состоит из двух основных долей, которые делятся на мелкие дольки, основа которых образована переплетением эпителиальных клеток.

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА О важной роли этого органа в жизнедеятельности человека догады­вались ещё в глубокой древности. Ему приписывали способность к установлению телесного равновесия. В 1915 г. в ткани щитовидной железы учёные обнаружили тироксин — первый из трёх вырабатываемых ею гормонов, а в 1952 г. был найден дру­гой гормон — трийодтиронин. Последний член этой славной троицы — тиреокальцитонин открыт в 1962 г. Он участвует в обмене кальция, происходящем в организме. Ти­роксин и трийодтиронин регулируют процессы роста и развития, влияют на нервную систему, сердце и половые железы, повышают интенсивность всех видов обмена веществ, в частности окислительных реакций в клетках, приводящих к выделению тепла. За то, что лютая стужа нам нипочём, персональная благодарность им, гормонам-«кочегарам». Синтез гормонов — дело трудоёмкое. Чтобы он шёл без перебоев, нужны особые «стройматериалы» — йод и незаменимая аминокислота тирозин, содержащаяся в продуктах животного происхождения. У жителей районов, где в почве, воде, а следовательно, и в пище не хватает йода, щитовидная железа трудится вполсилы и может значительно увеличиваться: это так называемый эндемический зоб. В таких случаях врачи рекомендуют подсаливать пищу специальной солью, обогащенной йодом, употреблять рыбные блюда и морскую капусту.

Гормон щитовидной железы. Тироксин - основная форма тиреоидных гормонов щитовидной железы. Гормон усиливающий все виды обмена веществ.

При гиперфункции – базедова болезнь При гиперфункции – базедова болезнь

Железа лежит на шее, Железа лежит на шее, Два кольца пересекая, Второй, третий у трахеи, Тироксин в кровь выделяя. Если много - будет зоб. Ясен тут вопрос, Коли ставить его в лоб. Это - тириотоксикоз. Если мало, наблюдают Обмена понижение. Микседемой называют Данное явление.

ПАРАЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ Позади щитовидной железы находятся от 2 до 12, но чаще 4 круглые горошины размером 10—15 мм — паращитовидные, или околощитовидные, железы. Паращитовидные железы вырабатывают паратериоидный гормон, регулирующий обмен кальция и фосфора в организме, от интенсивности которого зависят передача нервных импульсов, образование костной ткани, сокращение мышц и многие другие физиологические процессы.

ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА Она вблизи двенадцатиперстной кишки и связана с ней специальным протоком, по которому поступают в кишечник пищеварительные ферменты. Предполагалось, что к их производству и сводится функция этой железы. О том, что помимо основных обязанностей она «подрабатывает» в организме ещё и производством гормонов, не догадались даже после того, как немецкий патологоанатом Пауль Лангерганс (1847—1888) обнаружил в поджелудочной железе вкрапления необычной ткани, названные в его честь островками Лангерганса. Сделать это было нелегко: размеры самой железы всего 16—22 см, вес — 70— 120 г, а на таинственные островки вообще приходится 2—3 % массы. По-видимому, их малый размер ввёл учёного в заблуждение: открытию, увековечившему его имя, он не придал серьёзного значения. А зря! Впоследствии выяснилось, что островки Лангерганса представляют собой эндокринную часть поджелудочной железы — ту самую, которая вырабатывает гормоны, регулирующие уровень сахара в крови: инсулин снижает его, а глюкагон повышает (буквально «выгоняет глюкозу» из клеток организма, что и отразилось в названии). При недостатке инсулина развивается сахарный диабет, который в древности называли «сладкой смертью».

Гормоны вырабатываемые поджелудочной железой. Глюкагон - гормон альфа-клеток поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном. Этот гормон повышает концентрацию сахара в крови.

Гормоны вырабатываемые поджелудочной железой. Инсулин - гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках поджелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови.

НАДПОЧЕЧНИКИ Особое место среди желёз внут­ренней секреции занимают надпочечники, состоящие из коры и мозгового вещества. Гормоны коры надпочечников — кортикостероиды помогают организму адаптироваться к экстремальным условиям Крайнего Севера и вообще отвечают за приспособительные реакции. Мозговой слой надпочечников вырабатывает всего два гормона — адреналин и норадреналин. Они тоже участвуют в приспособительных реакциях, регулируют функцию сердечно-сосудистой системы и влияют на обмен, прежде всего углеводов. Организм выделяет эти гормоны в момент сильного эмоционального напряжения, например во время бурного выяснения отношений или экзамена. Они помогают мобилизовать внутренние ресурсы и выйти из сложной ситуации.

Гормон мозгового вещества надпочечников. Адреналин (эпинефрин) - основной гормон мозгового вещества надпочечников, а также нейромедиатор. Адреналин содержится в разных органах и тканях, повышает кровяное давление, учащает ритм сердечных сокращений.

Гормоны коры надпочечников. Кортизон - один из 20 гормонов, вырабатываемых корой надпочечников, регулирует обмен углеводов, применяется при лечении многих тяжелых болезней(ревматизм, бронхиальная астма, воспалительные процессы, аллергические заболевания).

При гипофункции глюкокортикоидов При гипофункции глюкокортикоидов - аддисонова болезнь (бронзовая болезнь)

ПОЛОВЫЕ ЖЕЛЕЗЫ Принадлежность к мужскому или женскому полу программируют половые железы — яичники у женщин и яички у мужчин. Но, в мужском организме всегда вырабатывается небольшое количество женских гормонов, а в женском — мужских. Если их соотношение нарушается, мужчина начинает принимать женоподобные формы — врачи называют это феминизацией. И наоборот, дама может обзавестись усами и бородой, густой растительностью на теле; такое отклонение именуют маскулинизацией или вирилизмом.

Периферические эндокринные железы Яичники Являются местом локализации яйцеклетки Вырабатывают женские половые гормоны – эстрогены Выработка эстрогенов характеризуется определенной цикличностью, связанной с изменением продукции гормонов гипофиза в течение менструального цикла. Наиболее активными является:

ЖЕНСКИЕ ГОРМОНЫ ЭСТРОГЕН - это самый женский гормон. Его синтезируют яичники. Эстроген обуславливает регулярность менструального цикла, у девочек вызывает формирование вторичных половых признаков. Кроме того, при половом созревании эстроген помогает организму девушки подготовиться к будущей сексуальной жизни и материнству - это касается множества моментов, связанных с состоянием наружных половых органов и матки. Благодаря эстрогену взрослая женщина сохраняет молодость и красоту, хорошее состояние кожи и позитивное отношение к жизни. Если количество эстрогена в женском организме соответствует норме, женщина, как правило, чувствует себя замечательно и зачастую выглядит моложе своих сверстниц с нарушенным гормональным фоном. Эстроген несет ответственность и за женское стремление нянчить и защищать свое гнездо. ПРОГЕСТЕРОН - гормон, способствующий своевременному наступлению и нормальному развитию беременности. Прогестерон вырабатывается желтым телом, плацентой и надпочечниками. Его называют гормоном родительского инстинкта: благодаря прогестерону женщина не только физически готовится к рождению ребенка, но и переживает психологические изменения. Прогестерон также готовит молочные железы женщины к выработке молока при появлении ребенка.

Периферические эндокринные железы Яички Осуществляют процессы сперматогенеза Вырабатывают мужские половые гормоны – андрогены Выработка андрогенов происходит в гранулоцитах (клетки Лейдинга) локализующихся между семенными канальцами. Главным представителем является

МУЖСКИЕ ГОРМОНЫ Мужские половые железы вырабатывают половые гормоны так называемые андрогены, среди которых наиболее важное значение имеет тестостерон. Благодаря тестостерону у мужчин растет борода и увеличивается вероятность облысения, становится низким голос и развивается способность ориентироваться в пространстве. Обладатели более низких голосов демонстрируют более высокую сексуальную активность. Тестостерон придают мужскому характеру твёрдость и упорство, делают представителей сильного пола неутомимыми и бесстрашными, отдаляют наступление старости.

Тестовые вопросы и задания для обратной связи:

1. по первому механизму действуют гормоны: 1. по первому механизму действуют гормоны: А) все белково-пептидные гормоны Б) белково-пептидные гормоны, за исключением инсулина В) стероидные гормоны Г) простагландины 2. только по третьему механизму действуют: А) кортикостероиды Б) половые гормоны В) инсулин Г) прогестерон

3. действие гормонов третьего механизма проявляется в: 3. действие гормонов третьего механизма проявляется в: А) замедлении деления клеток Б) повышении проницаемости мембран В) усиление анаболических процессов Г) усиление катаболических процессов 4. действующие по первому механизму гормоны изменяют активность ферментов за счет: А) фосфорилирования фементов Б) повышения концентрации ферментов В) повышения концентрации субстратов Г) повышения проницаемости мембран

5. действующие по второму механизму гормоны изменяют активность ферментов за счет: 5. действующие по второму механизму гормоны изменяют активность ферментов за счет: А) модификации молекулы фермента Б) повышения синтеза ферментов В) повышения концентрации субстрата Г) повышения проницаемости мембран 6. действующие по третьему механизму гормоны изменяют активность ферментов за счет: А) модификации молекулы фермента Б) повышения синтеза ферментов В) усиления анаболических процессов Г) повышения проницаемости мембран

7. выбрать гормоны, которые по химической природе я вляются пептидами: 7. выбрать гормоны, которые по химической природе я вляются пептидами: А) вазопрессин Б) инсулин В) глюкагон Д) паратгормон 8. выбрать гормоны, которые по химической природе являются гликопротеидами: А) ФСГ Б) ТТГ В) СТГ Г) инсулин

9. только по третьему механизму действует: 9. только по третьему механизму действует: А) кортикостероиды Б) половые гормоны В) инсулин Г) прогестерон 10. адреналин действует: А) по третьему механизму Б) по второму механизму В) через ядерные рецепторы Г) через систему аденилатциклазы

Закрепим изученное! Какая железа лишняя и почему?

Составь пары!

Вопросы обратной связи: 1. Какие процессы в клетке-мишени усиливаются, а какой процесс замедляется при действии гормонов через цАМФ-стимуляторный –G-белок? 2. Какой фактор действует через цГМФ?

3. Какие гормоны действуют через ионы кальция и фосфоинозитола? 3. Какие гормоны действуют через ионы кальция и фосфоинозитола? 4. Какие гормоны активируют аденилатциклазу? 5. Какой гормон ингибирует аденилатциклазу? 6. Назовите киназу, ответственную за деление клеток

7. Что обуславливает снижение чувствительности клетки к гормонам? 7. Что обуславливает снижение чувствительности клетки к гормонам? 8. Что образуется при расщеплении цАМФ под действием фосфодиэстеразы? 9. Как называется вещество, которое связывается с определенным рецептором? 10. Какой фермент гидролизует цАМФ

11. Под действием чего активизируется цитозольной формой гуанилатциклазы 11. Под действием чего активизируется цитозольной формой гуанилатциклазы 12. Из каких субъединиц состоит протеинкиназа 13. Протеинкиназа G состоит из двух субъединиц. Перечислите их 14. Что активирует ДАГ

15. Какие гормоны обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием? 15. Какие гормоны обладают противовоспалительным и противоаллергическим действием? 16. И гипо-, и гиперпродукция гормонов щитовидной железы сопровождается слабостью, быстрой утомляемостью. Чем можно объяснить причину этого состояния?

17. Чем объясняется разобщенное тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование при тиреотоксикозе? 17. Чем объясняется разобщенное тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование при тиреотоксикозе? 18. Что синтезируется в щитовидной железе? 19. Какие гормоны метаболизируются и инактивируются с большой скоростью? 20.Чем активируется фосфодиэстераза цАМФ?

Список использованной литературы: 1) Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, Москва, 2004 2) Северин Е.С. Биологическая химия, Москва, 2007 3) Лекции кафедры в виде Word и данный вариант * 4) уч.пособие кафедры, 2 том 5) уч посбие кафедры «Основы действия витаминов и гормонов», Алматы 2004, Плешкова С.М., Абитаева С.А., Булыгин К.А. 6) Балаболкин М.И. Эндокринология. – М.: «Универсум Паблишинг», 1998. – 582 с. 7) Джон Ф. Лейкок, Питер Г. Вайс. Основы эндокринологии. – М.: Медицина, 2000 (пер. с англ.). – 504с.: ил. 8) Клиническая эндокринология: Руководство / Под. ред. Н.Т. Старковой. – М.: Медицина, 1991. – 512 с. 9)Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. – М.: Мир, 2000. – 469с., ил. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. – Биохимия человека – М.: Мед., 1993 Николаев А.Я. «Биохимия», Москва, 2000 Сеитов З.С. «Биохимия» - Алматы, 2000 10) www.medbook.com 11) www.ximik.ru 12)www.wikipedia.ru