Основные механизмы действия гормонов

С химической природой гормонов обычно коррелирует механизм их действия.

I. Гидрофильные гормоны(белки, пептиды и производные аминокислот, исключая тироксин):
действие на мембранные рецепторы.

1. Передача сигнала через плазмолемму. а) Гормоны данной группы внутрь клеток не проникают (ввиду своей гидрофильности, не могут преодолеть липидный бислой),
а действуют на специальные рецепторы (R), имеющиеся на плазматических мембранах клеток-мишеней. б) Рецепторы связаны с другими мембранными белками. Среди последних обычно имеется фермент (Е1 на схеме) - такой, что его регуляторный центр (или регуляторная субъединица) обращён к рецептору (либо к контактирующему с ним белку), а активный центр - к цитоплазме. в) Часто подобным ферментом является аденилатциклаза (АЦ), которая катализирует превращение АТФ в цАМФ (циклический аденозинмонофосфат). г) Причём, связывание гормона с рецептором в одних регуляторных системах приводит к повышению активности АЦ, а в других - к снижению активности.
2. Передача сигнала внутри клетки. В любом случае запускается следующая цепочка процессов (в простейшем варианте регуляции). а) За счет изменения активности мембранной АЦ в клетке меняется концентрация цАМФ, который выступает в роли внутриклеточного "медиатора", т.е. посредника между плазмолеммой и внутриклеточными ферментами. б) Соответственно, меняется активность зависимого от посредника регуляторного фермента.Обычно это специфическая протеинкиназа, ПК, для деятельности которой необходим цАМФ. в) В свою очередь, активная ПК фосфорилирует определённый белок(Е). Поэтому степень фосфорилирования данного белка возрастает или уменьшается (последнее - благодаря действию протеинфосфатаз). А вместе с тем меняется и активность этого (регулируемого) белка, в чём и состоял смысл воздействия гормона на клетку.
3. Конечный результат. а) Если белок Е - один из ферментов метаболизма, то меняется скорость определённой реакции, а часто и целого метаболического пути. Пример: подобным образом адреналин активирует в адипоцитах триглицеридлипазу – и тем самым стимулирует расщепление нейтральных жиров и выход из клетки продуктов распада (жирных кислот и глицерина). б) В качестве молекулярных мишеней Е в некоторых регуляторных системах выступают и ядерные белки – в том числе те, которые отвечают за активность определённых генов. В таком случае гормон влияет на синтез тех или иных белков. Пример - действие на клетку ростовых факторов, например, ЭФР (эпидермального фактора роста), описанное в п. 4.4.1.2.

II. Гидрофобные гормоны (будем иметь в виду лишь стероиды и тироксин): влияние на активность генов

а) Как уже сказано, данные гормоны, благодаря своей гидрофобности, способны диффундировать через клеточную мембрану. б) Если внутри клетки нет специфического белкового рецептора для проникшего в неё гормона, последний не оказывает никакого действия и может диффундировать обратно во внеклеточную среду. Если же специфический рецептор (R) в цитозоле присутствует, то он связывает гормон, стимулируя тем самым диффузию в клетку новых его молекул.

в)Комплекс гормон-рецептор проникает в клеточное ядро. Здесь этот комплексвлияет на сродство регуляторных белков к определённым участкам ДНК. В итоге, меняется скорость синтеза тех или иных ферментных и структурных белков.

1. Теперь обратимся к морфологииорганов эндокринной системы. 2. В этой теме мы рассмотрим первые две группы гормонпродуцирующих структур (п. 22.1.1.2): I. центральные эндокринные органы - гипоталамус, гипофиз, эпифиз, II. периферические эндокринные железы - щитовидную и паращитовидные железы, надпочечники. 3. Остальные гормонпродуцирующие структуры: III. органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции, а также IV. отдельные гормонпродуцирующие клетки, - будут рассматриваться позднее, при изучении соответствующих систем.