Ваш конспект

Механизмы действия гормонов

Ключевые тезисы:

• Существует два основных механизма действия гормонов: внеклеточный (мембранный) и внутриклеточный (цитозольный).
• Механизм определяется химической природой гормона: белково-пептидные гормоны действуют через внеклеточный механизм, а стероидные и тиреоидные — через внутриклеточный.
• Внеклеточный механизм направлен на активацию или ингибирование уже существующих ферментов.
• Внутриклеточный механизм направлен на синтез новых ферментов (изменение их количества).

Ключевые концепции

Клетки-мишени — это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Каждый гормон имеет свой специфический рецептор, расположенный в определённом органе или части клетки (на мембране, в цитоплазме или ядре).

Посредники (вторичные посредники) — это вещества, которые осуществляют внутриклеточную передачу гуморального сигнала после активации рецептора гормоном. Сам гормон не проникает внутрь клетки, его функцию выполняют посредники.

Внеклеточный (мембранный) механизм

Характерен для белково-пептидных гормонов. Они не проникают внутрь клетки из-за двух свойств:

1. Гидрофильность (любят воду).
2. Макромолекулярность (большой размер).

Действие осуществляется через рецепторы на поверхности клеточной мембраны.

Аденилатциклазная система (основной пример)

1. Гормон связывается со специфическим мембранным рецептором.
2. Активированный рецептор активирует G-белок.
   • G-белок состоит из трёх субъединиц: α, β и γ.
   • В неактивном состоянии α-субъединица связана с ГДФ (гуанозиндифосфат).
3. Активация приводит к отщеплению α-субъединицы, которая присоединяет фосфорный остаток, и ГДФ превращается в ГТФ (гуанозинтрифосфат). Теперь G-белок активен.
4. Активный G-белок активирует фермент аденилатциклазу.
5. Аденилатциклаза расщепляет АТФ на цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) + два фосфорных остатка. цАМФ — ключевой вторичный посредник.
6. цАМФ взаимодействует с ферментом протеинкиназой А (неактивной).
   • Протеинкиназа А состоит из регуляторной и каталитической частей.
7. Образуется комплекс, регуляторная часть отщепляется, а каталитическая часть становится активной протеинкиназой А.
8. Активная протеинкиназа А запускает процесс фосфорилирования.
   • Фосфорилирование — это присоединение фосфорной кислоты (остатка от АТФ) к белкам (ферментам), что переводит их из неактивной формы в активную.

Пример: Неактивная липаза → (фосфорилирование с участием АТФ) → Активная липаза → расщепление субстратов (триглицеридов, фосфолипидов).

Другие системы вторичных посредников

Помимо аденилатциклазной (цАМФ) системы, существуют и другие, например:

• Инозитолтрифосфатная система (вторичные посредники — ДАГ (диацилглицерол) и ИТФ (инозитолтрифосфат)).
• Ионы кальция (Ca²⁺), кальмодулин и др.

Внутриклеточный (цитозольный) механизм

Характерен для стероидных гормонов и тиреоидных гормонов (тироксин, трийодтиронин). Они проникают внутрь клетки, так как являются:

1. Липофильными (гидрофобными).
2. Микромолекулярными (маленького размера).

Механизм для стероидных гормонов

1. Гормон проникает через клеточную мембрану в цитоплазму.
2. В цитоплазме гормон связывается со своим специфическим рецептором (белковой природы).
3. Образуется гормон-рецепторный комплекс.
4. Этот комплекс проникает в ядро клетки.
5. В ядре комплекс действует на нити хроматина, активируя транскрипцию ДНК.
   • Активируется РНК-полимераза.
   • Происходит синтез матричной (информационной) РНК (мРНК).
6. мРНК выходит из ядра в цитоплазму и направляется к рибосомам на гранулярной эндоплазматической сети.
7. На рибосомах происходит синтез новых белков (ферментов), необходимых для ответа клетки на действие гормона.

Механизм для тиреоидных гормонов

Протекает аналогично, но их рецепторы могут находиться не в цитоплазме, а непосредственно в ядре.

Итоговое сравнение

Вывод: Два принципиально разных механизма обеспечивают быстрые метаболические изменения (через активацию ферментов) и долгосрочные адаптационные ответы (через синтез новых белков) клеток на гормональные сигналы.