Гормонууд нь эрхтнүүдийн янз бүрийн зохицуулалтын механизм, бодисын солилцооны үйл явцыг холбогч элементүүдийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд янз бүрийн эрхтэн, төв мэдрэлийн системд тохиолддог дохионы дамжуулалтыг хангадаг химийн зуучлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Гормонд эсүүд өөр өөр хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Аденилатын циклазын системээр дамжуулан элементүүд нь зорилтот эс дэх биохимийн процессын хурдад нөлөөлдөг. Энэ системийг нарийвчлан авч үзье.
Физиологийн нөлөө
Гормоны үйлчлэлд эсүүдийн хариу үйлдэл нь түүний химийн бүтэц, түүнчлэн нөлөөлж буй эсийн төрлөөс хамаарна.
Цусан дахь гормоны концентраци нэлээд бага. Аденилатын циклазын системийн оролцоотойгоор ферментийг идэвхжүүлэх механизмыг идэвхжүүлэхийн тулд тэдгээрийг хүлээн зөвшөөрч, дараа нь рецепторуудтай - өндөр өвөрмөц шинж чанартай тусгай уурагуудтай холбоотой байх ёстой.
Физиологийн нөлөөг янз бүрийн хүчин зүйл, тухайлбал дааврын концентраци тодорхойлдог. Энэ нь хурдаар тодорхойлогддогзадралын үед идэвхгүй болох, голчлон элгэнд тохиолддог, метаболитуудын хамт ялгарах хурд. Физиологийн нөлөө нь дааврын уураг зөөвөрлөгчтэй харьцах харьцаанаас хамаарна. Бамбай булчирхай ба стероидын элементүүд нь уургийн хамт цусны урсгалын дагуу хөдөлдөг. Зорилтот эсүүд дээрх рецепторуудын тоо, төрөл нь мөн тодорхойлох хүчин зүйл юм.
Өдөөгч дохио
Гормоны нийлэгжилт, шүүрлийн үйл явц нь төв мэдрэлийн системд чиглэсэн дотоод болон гадаад импульсийн нөлөөгөөр өдөөгддөг. Нейронууд эдгээр дохиог гипоталамус руу дамжуулдаг. Энд тэдний ачаар статин ба либерины (пептид ялгаруулдаг даавар) нийлэгжилтийг өдөөдөг. Тэд эргээд гипофиз булчирхайн өмнөх элементүүдийн нийлэгжилт, шүүрлийг дарангуйлдаг (дарангуйлдаг) эсвэл өдөөдөг. Эдгээр химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гурвалсан гормон гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь захын дотоод шүүрлийн булчирхайн элементүүдийн үйлдвэрлэл, шүүрлийг өдөөдөг.
Гормоны шинж тэмдэг
Бусад дохионы молекулуудын нэгэн адил эдгээр элементүүд нь хэд хэдэн нийтлэг шинж чанартай байдаг. Гормонууд:
- Эс гаднах орон зайд тэдгээрийг үүсгэдэг эсүүдээс ялгардаг.
- Эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаггүй.
- Эдгээр нь эсийн бүтцийн элемент биш.
- Тухайн гормоны тусгай рецептортой эсүүдтэй тодорхой харилцаа тогтоох чадвартай байх.
- Биологийн өндөр идэвхжилээрээ ялгаатай. Бага хэмжээний концентрацитай байсан ч гормонууд эсэд үр дүнтэй нөлөө үзүүлдэг.
Зорилтот эсүүд
Тэдний гормонтой харилцан үйлчлэл нь тусгай рецепторын уургаар хангадаг. Тэдгээр нь гаднах мембран, цитоплазм, цөмийн мембран болон бусад эрхтэнд байдаг.
Аливаа рецептор уурагт хоёр домайн (сайт) байдаг. Тэдгээрийн ачаар функцууд хэрэгждэг:
- Даавар таних.
- Хүлээн авсан импульсийг эс рүү шилжүүлэх, шилжүүлэх.
Рецепторын онцлог
Уургийн домэйнүүдийн аль нэгэнд дохионы молекулын зарим элементийг нөхдөг (бие биенээ нөхдөг) сайт байдаг. Рецепторыг түүнтэй холбох нь фермент-субстратын цогцолбор үүсэх үйл явцтай төстэй бөгөөд ойр дотно байдлын тогтмолоор тодорхойлогддог.
Ихэнх рецепторууд одоогоор сайн ойлгогдоогүй байна. Энэ нь тэдгээрийг тусгаарлах, цэвэршүүлэх нарийн төвөгтэй байдал, эсүүд дэх рецептор бүрийн төрөл бүрийн маш бага агууламжтай холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч гормоны рецепторуудтай харилцан үйлчлэлцэх нь физик-химийн шинж чанартай байдаг. тэдгээрийн хооронд гидрофоб ба электростатик холбоо үүсдэг.
Гормон ба рецепторын харилцан үйлчлэл нь сүүлийн үеийн конформацийн өөрчлөлт дагалддаг. Үүний үр дүнд рецептортой дохионы молекулын цогцолбор идэвхждэг. Идэвхтэй байдалд байгаа тул ирж буй дохионд эсийн доторх тодорхой хариу урвалыг өдөөх чадвартай. Рецепторуудын нийлэгжилт, дохионы молекулуудтай харилцан үйлчлэх чадвар алдагдсан тохиолдолд өвчин үүсдэг - дотоод шүүрлийн эмгэг.
Тэд холбоотой байж магадгүй:
- Синтез дутмаг.
- Рецепторын уургийн бүтцийн өөрчлөлт (удамшлын эмгэг).
- Рецепторыг эсрэгбиемээр блоклох.
Харилцааны төрлүүд
Гормоны молекулын бүтцээс хамаарч өөр өөр байдаг. Хэрэв энэ нь липофиль шинж чанартай бол зорилтот бүлгийн гаднах мембран дахь липидийн давхаргад нэвтэрч чаддаг. Жишээ нь стероид гормонууд юм. Хэрэв молекулын хэмжээ мэдэгдэхүйц байвал эс рүү нэвтэрч чадахгүй. Үүний дагуу липофилийн гормоны рецепторууд зорилтот дотор, гидрофилик гормоны хувьд гадна талын мембран дээр байрладаг.
Хоёр дахь зуучлагчид
Гидрофиль молекулуудаас гормоны дохионы хариуг авах нь импульс дамжуулах эсийн доторх механизмаар хангадаг. Энэ нь хоёр дахь зуучлагч гэж нэрлэгддэг зуучлагчаар дамжуулан ажилладаг. Үүний эсрэгээр, гормоны молекулууд хэлбэр дүрсээрээ нэлээд олон янз байдаг.
Циклийн нуклеотидууд (cGMP ба cAMP), кальмодулин (кальци холбогч уураг), кальцийн ионууд, инозитол трифосфат, циклийн нуклеотидын нийлэгжилтэнд оролцдог ферментүүд, уургийн фосфоржилт нь "хоёр дахь элч"
-ийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Аденилат циклазын системээр дамжих дааврын үйлдэл
Дохионы элементүүдээс зорилтот эсүүдэд импульс дамжуулах 2 үндсэн арга байдаг:
- Аденилат цеклаза (гуанилат циклаза) систем.
- Фосфоинозитидын механизм.
Аденилат циклазын системээр дамжин гормоны үйл ажиллагааны схемд: G уураг, уургийн киназа,рецепторын уураг, гуанозин трифосфат, аденилат цеклаза фермент. Эдгээр бодисуудаас гадна ATP нь системийн хэвийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай.
Receptor, G уураг, GTP болон аденилат циклаза нь ойролцоо байрладаг бөгөөд эсийн мембранд суурилагдсан байдаг. Эдгээр элементүүд нь салангид төлөвт байдаг. Дохио молекул болон рецепторын уургийн цогцолбор үүссэний дараа G уургийн конформаци өөрчлөгддөг. Үүний үр дүнд түүний дэд нэгжүүдийн нэг нь GTP-тэй харилцах чадварыг олж авдаг.
Үүссэн "G уураг + GTP" цогцолбор нь аденилат циклазаг идэвхжүүлдэг. Тэрээр эргээд ATP молекулуудыг cAMP болгон хувиргаж эхэлдэг. Энэ нь тусгай ферментийг идэвхжүүлэх чадвартай - уураг киназа. Үүнээс үүдэн ATP-ийн оролцоотойгоор янз бүрийн уургийн молекулуудын фосфоржих урвалыг катализатор болгодог. Уургийн найрлагад нэгэн зэрэг фосфорын хүчлийн үлдэгдэл орно.
Аденилатциклазын систем дэх гормоны үйл ажиллагааны механизмын улмаас фосфоржуулсан уургийн идэвхжил өөрчлөгддөг. Янз бүрийн төрлийн эсүүдэд янз бүрийн функциональ үйл ажиллагааны уураг нөлөөлдөг: цөмийн эсвэл мембран молекулууд, түүнчлэн ферментүүд. Фосфоржилтын үр дүнд уураг идэвхтэй эсвэл идэвхгүй болж болно.
Аденилат циклазын систем: биохими
Дээр тайлбарласан харилцан үйлчлэлийн улмаас зорилтот дахь биохимийн процессын хурд өөрчлөгддөг.
Аденилат циклазын системийг идэвхжүүлэх хугацаа бага байгааг хэлэх хэрэгтэй. Энэ товчлол нь ферменттэй холбогдсоны дараа G уураг байдагтай холбоотой юмGTPase идэвхжил гарч эхэлдэг. Энэ нь GTP-ийн гидролизийн дараа конформацийг сэргээж, аденилат циклаза дээр ажиллахаа болино. Энэ нь cAMP үүсэх урвалыг зогсооход хүргэдэг.
Дарангуйлал
Аденилат циклазын системийн схемд шууд оролцогчдоос гадна зарим зорилтот хэсэгт G молекулуудтай холбоотой рецепторууд байдаг бөгөөд энэ нь ферментийг дарангуйлахад хүргэдэг. Аденилацетеклазыг "GTP + G уураг" цогцолбор дарангуйлдаг.
CAMP-ийн үйлдвэрлэл зогсоход фосфоржилт шууд зогсдоггүй. Молекулууд байгаа цагт уургийн киназын идэвхжил үргэлжлэх болно. cAMP-ийн үйл ажиллагааг зогсоохын тулд эсүүд тусгай фермент - фосфодиэстераза хэрэглэдэг. Энэ нь 3', 5'-цикло-АМФ-аас AMP болж гидролизийг хурдасгадаг.
Фосфодиэстеразыг дарангуйлдаг зарим нэгдлүүд (жишээлбэл, теофиллин, кофеин) нь цикло-АМФ-ийн концентрацийг хадгалж, нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Эдгээр бодисуудын нөлөөн дор аденилат циклазын элч системийг идэвхжүүлэх хугацаа. Өөрөөр хэлбэл, гормоны үйл ажиллагаа нэмэгддэг.
Инозитол трифосфат
Аденилатциклазын дохио дамжуулах системээс гадна өөр нэг дохио дамжуулах механизм байдаг. Энэ нь кальцийн ион ба инозитол трифосфатыг агуулдаг. Сүүлийнх нь инозитол фосфатидын (нийлмэл липид) гаралтай бодис юм.
Инозитол трифосфат нь эсийн доторх домен дахь конформацийн өөрчлөлтийн үед идэвхждэг тусгай фермент болох фосфолипаза "С"-ийн нөлөөн дор үүсдэг.эсийн мембран рецептор.
Энэ ферментийн үйл ажиллагааны улмаас фосфатидил-инозитол-4,5-бисфосфатын молекулын фосфоэфирийн холбоо гидролиз болдог. Үүний үр дүнд инозитол трифосфат ба диацилглицерол үүсдэг. Тэдний үүсэх нь эргээд эсийн доторх ионжуулсан кальцийн агууламж нэмэгдэхэд хүргэдэг. Энэ нь кальциас хамааралтай уургийн молекулууд, түүний дотор уургийн киназыг идэвхжүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Энэ тохиолдолд аденилат циклазын системийг ажиллуулсны нэгэн адил уургийн фосфоржилт нь эсийн доторх импульс дамжуулах үе шатуудын нэг болдог. Энэ нь гормоны нөлөөнд эсийн физиологийн хариу үйлдэл үзүүлэхэд хүргэдэг.
Холбох элемент
Тусгай уураг болох калмодулин нь фосфоинозитидын механизмын үйл ажиллагаанд оролцдог. Түүний найрлагын гуравны нэгийг сөрөг цэнэгтэй амин хүчлүүд (Asp, Glu) үүсгэдэг. Үүнтэй холбогдуулан энэ нь Ca+2-г идэвхтэй холбох чадвартай.
Нэг калмодулин молекулд 4 холбогддог газар байдаг. Ca + 2-тэй харилцан үйлчлэлийн үр дүнд калмодулин молекулд конформацийн өөрчлөлт эхэлдэг. Үүний үр дүнд Ca + 2-кальмодулины цогцолбор нь фосфодиэстераза, аденилат циклаза, Ca + 2, Mg + 2 - ATPase, түүнчлэн янз бүрийн уургийн киназа зэрэг олон ферментийн үйл ажиллагааг зохицуулах чадварыг олж авдаг.
Нюансууд
Өөр өөр эсүүдэд нэг ферментийн изоферментүүд дээр (жишээлбэл, янз бүрийн төрлийн аденилат циклаза дээр) Ca + 2-кальмодулины цогцолборын нөлөөн дор нэг тохиолдолд идэвхжих, нөгөө тохиолдолд идэвхжих болно. - cAMP үүсэхийг дарангуйлдаг. Энэ нь изофермент дэх аллостерийн төвүүдтэй холбоотой юмөөр өөр амин хүчлийн радикалуудыг агуулж болно. Үүний дагуу цогцолборын нөлөөнд үзүүлэх хариу үйлдэл нь өөр байх болно.
Нэмэлт
Таны харж байгаагаар "хоёр дахь элч" нь аденилат циклазын систем болон дээр дурдсан процессуудад оролцдог. Фосфоинозитидын механизм ажиллах үед эдгээр нь:
- Цикл нуклеотидууд. Аденилат циклазын системийн нэгэн адил эдгээр нь c-GMP ба c-AMP юм.
- Кальцийн ионууд.
- Са-кальмодулин цогцолбор.
- Диациглицерин.
- Инозитол трифосфат. Энэ элемент нь мөн аденилат циклазын систем дэх дохио дамжуулахад оролцдог.
Дээрх зуучлагчдыг хамарсан зорилтуудын доторх гормоны молекулуудаас дохио өгөх механизм нь хэд хэдэн нийтлэг шинж чанартай байдаг:
- Мэдээлэл дамжуулах үе шатуудын нэг нь уураг фосфоржих үйл явц юм.
- Идэвхжүүлэлт нь тусгай механизмын нөлөөн дор зогсдог. Тэдгээрийг процессын оролцогчид өөрсдөө эхлүүлдэг (сөрөг санал хүсэлтийн механизмын нөлөөн дор).
Дүгнэлт
Гормонууд нь бие махбод дахь физиологийн үйл ажиллагааг зохицуулах гол зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь дотоод шүүрлийн булчирхайд үүсдэг эсвэл дотоод шүүрлийн тусгай эсүүдээр үүсгэгддэг. Гормонууд нь лимф, цусанд ялгарч, зорилтот эсүүдэд алсын (дотоод шүүрлийн) нөлөө үзүүлдэг.
Одоогоор эдгээр молекулуудын шинж чанархангалттай сайн судалсан. Тэдний биосинтезийн үйл явц, түүнчлэн биед үзүүлэх нөлөөллийн үндсэн механизмууд нь мэдэгддэг. Гэсэн хэдий ч гормон болон бусад нэгдлүүдийн харилцан үйлчлэлийн онцлогтой холбоотой тайлагдаагүй олон нууц байсаар байна.
