Глава Действие гормонов

Белки-переносчики внешней мембраны клетки являются также рецепторами, узнающими определенные ионы и взаимодействующими с ними. Такие чувствительные к отдельным веществам участки разбросаны по поверхности клетки или собраны в небольшие зоны. Роль многих клеточных рецепторов заключается не только в связывании специфических веществ, но и в передаче сигналов с поверхности внутрь клетки. Например, при действии гормона на клетку цепь событий развертывается следующим образом молекула гормона специфически взаимодействует с рецепторным белком мембраны и, не проникая в клетку, активирует фермент, синтезирующий цАМФ. Последний активирует или ингибирует внутриклеточный фермент или группу ферментов (см. главу 9). [c.448]

В действии гормонов участвуют еще несколько протеинкиназ. Роль некоторых из них показана на рис. 44.5 и в последующих разделах этой главы. Киназы, зависимые от эпидермального фактора роста и инсулина, уникальны тем, что эта ферментативная активность локализована в рецепторе гормона и проявляется при связывании лиганда с рецептором (см. гл. 51). Другая их особенность состоит в том, что они фосфорилируют преимущественно остатки тирозина, что редко встречается в клетках млекопитающих. Какую роль эти ассоциированные с рецептором киназы играют в механизме действия гормона, пока не ясно, но можно предположить, что гормон запускает каскад реакций фосфорилирования, причем один либо несколько продуктов этого каскада служат внутриклеточными посредниками. [c.164]

Синтез и распад гликогена рассматри-ваются нами здесь детально по ряду соображений. Во-первых, эти процессы имеют большое значение в том отношении, что они регулируют содержание глюкозы в крови и создают резерв глюкозы для интенсивной мышечной активности. Во-вторых, синтез и распад гликогена осуществляются разными метаболическими путями, что является иллюстрацией одного из важных принципов биохимии. В-третьих, гормональная регуляция обмена гликогена опосредуется механизмами, имеющими общее значение. Хорошо изуче на роль циклического аденозинмонофосфата (циклического АМР) в координированном контроле синтеза и распаде гликогена Это открывает возможность проникновения в механизм действия гормонов в ряде других систем. В-четвертых, охарактеризованы некоторые наследственные дефекты ферментов, приводящие к нарушению обмена гликогена. Некоторые из этих болезней накопления гликогена приводят к ле= тальному исходу уже в раннем детстве, другие характеризуются относительно благополучным клиническим течением. Последняя часть данной главы посвящена метаболизму обычных дисахаридов лактозы, мальтозы и сахарозы. [c.115]

Примером таких комплексов являются сложные мембранные структуры, включающие рецепторы и преобразователи сигналов, действие которых начинается с восприятия внещнего импульса (первичного посредника) на внещней стороне клеточной мембраны и заверщается образованием вторичного посредника на внутренней стороне мембраны. Рассмотрим передачу и трансформацию сигнала от первичного посредника, роль которого, как правило, выполняют разнообразные гормоны, не проникающие через клеточную мембрану (см. главу 8). [c.316]

Отделение панкреатического и кишечного соков регулируется нейрогормональными факторами, которые подробно излагаются в курсе физиологии. Имеются доказательства роли соляной кислоты в качестве пускового механизма выработки в кишечнике особых гормонов. В частности, соляная кислота, попадая в двенадцатиперстную кишку, стимулирует секрецию секретина (см. главу 8) последний, стимулируя секрецию и отделение щелочного панкреатического сока, способствует оттоку желчи. Показано, что секретин быстро исчезает из кровотока, а новые порции его не вырабатываются, поскольку соляная кислота нейтрализуется щелочным панкреатическим соком. Таким образом, благодаря существованию такого механизма, действующего по типу обратной связи, осуществляется регуляция секреции и отделения поджелудочного сока. Поджелудочный сок, полученный при действии секретина, содержит незначительное количество ферментов, но богат бикарбонатами, создающими слабощелочную среду (pH 7,5—8,5), оптимальную для действия пищеварительных ферментов [c.423]

Как действуют ферменты, витамины и гормоны и какая взаимосвязь существует между ними Чтобы ответить на эти вопросы, в настоящей главе будут отдельно рассмотрены свойства и процессы, [c.297]

Американский физиолог У. Кеннон назвал адреналин гормоном страха, борьбы или бегства . Под воздействием стрессового фактора увеличивается выброс катехоламинов в кровь, что, кроме рассмотренных эффектов, стимулирует образование гормонов гипофиза (АКТГ) и коры надпочечников. Последние обеспечивают формирование адаптивных изменений в организме, способствующих повышению устойчивости его к действию стресс-фактора (см. главу 13). [c.147]

Ванадий влияет на синтез жирных кислот, фосфолипидов, окисление глюкозы до диоксида углерода и превращение ее в гликоген. Таким образом, соединения ванадия действуют подобно гормону инсулину (см. главу 9). Ион У0 + активирует гидролиз АТФ. Активация, вероятно, происходит за счет образования хелатного комплекса У0 + с анионной формой АТФ. [c.196]

В начале этой главы мы назвали АБК гормоном стресса , что хорошо характеризует ее всестороннюю роль в растении. Обычно она образуется в ответ на стрессовую ситуацию или неблагоприятные условия и в свою очередь изменяет растение, приспосабливая его к этим условиям. Самый яркий пример такой реакции — быстрый синтез АБК в ответ на водный стресс, т. е. недостаток воды (рис. 10.14). Когда растению недостает воды, содержание АБК в листьях сразу же возрастает. Образовавшаяся АБК действует затем на замыкающие клетки, выкачивая из них воду для того, чтобы устьица могли быстро-закрыться. Это происходит значительно быстрее, чем в том случае, если бы устьица закрывались вследствие общего обезвоживания растения (рис. 10.15). Как мы видели в гл. 6, движение-устьиц обусловлено перемещением ионов К+ в замыкающие клетки и обратно. Роль АБК в этом процессе заключается в том, что она вынуждает ионы К+ покинуть замыкающие клетки, в результате чего устьица закрываются. В листе с закрытыми устьицами потери воды уменьшаются, и поэтому растение лучше переносит засушливый период. Другие стрессовые воздействия, которым подвергается лист, например низкая температура, тоже могут приводить к синтезу АБК и закрытию устьиц. Если вода вновь начинает поступать в растение в достаточном количестве, то устьица открываются не сразу, так как необходимо некоторое время для снижения содержания АБК. Когда это происходит, калий опять транспортируется в замыкающие клетки и устьица открываются. [c.325]

После того как было обнаружено, что растительные гормоны действуют как агенты, контролирующие рост и развитие, естественно, были сделаны попытки использовать эти соединения в сельском хозяйстве и садоводстве в качестве регуляторов роста растений. В этом разделе мы обсудим применение природных и искусственно синтезированных веществ для регулирования динамики роста той или иной культуры. Пестициды и гербициды будут рассмотрены в следующей главе. Во многих случаях надежды, возлагавшиеся ранее на значительное повышение урожая с помощью гормонов, не сбылись, так как гормоны обычно не усиливают фотосинтеза, который в конечном счете и является основой урожайности культуры. Кроме того, применение природных гормонов часто сопровождается разрушением их избыточных количеств в результате адаптивного метаболизма растения. Однако целый ряд химических соединений, полезных для регуляции роста растений, применяется уже в течение многих лет. Большинство из них структурно сходны с природными гормонами, но не идентичны им, поэтому они не сразу [c.439]

Согласно обычному определению, к автономной нервной системе относятся только нейроны, проводящие моторные импульсы к внутренним органам иными словами, это исключительно двигательный периферический отдел. Выделять такую часть нервной системы, безусловно, полезно однако нервную регуляцию вегетативных органов следует рассматривать значительно шире. Необходимо учитывать роль сенсорных сигналов от внутренних органов, действие множества пептидов и гормонов, а также то, что нервные сети, регулирующие функцию периферических ганглиев и нервов, есть и в центральной нервной системе. Мы уже говорили об этом в главе 3, рассматривая общую организацию нервной системы. [c.26]

Во всех клетках тела плазматическая мембрана регулирует обмен веществ между клеткой и ее средой. Для нервных клеток это особенно важно по ряду причин. Во-первых, мембрана регулирует движение веществ, которые непосредственно связаны с нервной сигнализацией. Во-вторых, мембрана служит местом электрической активности, лежащей в основе быстрой нервной сигнализации. В-третьих, она служит местом действия пептидов и гормонов. И наконец, ее участки образуют синапсы, где сигналы передаются от одной клетки к другой. Таким образом, значительная часть нейробиологии имеет дело именно с организацией и свойствами плазматической мембраны нейрона, и в следующих главах мы узнаем об этих свойствах гораздо больше. [c.82]

Для сравнения на рис. 9.11Г показан механизм действия" стероидного гормона. Здесь рецепторный белок полностью находится в цитоплазме комплекс гормон — рецептор оказывает свое специфическое действие на ядерную ДНК. Имеется два типа влияний организующие, которые характерны для периода развития, например, такие, как контроль половыми гормонами выраженности мужских и женских признаков, и активационные, которые вызывают более быстрые изменения клеточной функции. Мы обсудим эти влияния позже в главе 28. [c.226]

Близкий тип гормонального действия показан на рис. 9.11 Д. Здесь гормон входит в клетку и действует непосредственно на ядерную ДНК. Это применимо к гормону тироксину, а также к стероидному гормону беспозвоночных — экдизону. Экдизон контролирует линьку при переходе насекомых от личиночных стадий к взрослым формам (следующая глава). [c.226]

Таким образом, метаморфоз насекомых регулируется сложной последовательностью гормональных влияний, которые 6 свою очередь контролируются центральной нервной системой. Сходные механизмы действуют при метаморфозе и у низших позвоночных, таких как лягушка, а также при более плавных, не таких резких изменениях в процессе развития высших позвоночных. В главах 24 и 28 мы будем рассматривать, как действуют на развитие позвоночных животных половые гормоны. [c.259]

При недостаточной секреции (точнее, недостаточном синтезе) инсулина развивается специфическое заболевание—диабет (см. главу 10). Помимо клинически выявляемых симптомов (полиурия, полидипсия и полифагия), сахарный диабет характеризуется рядом специфических нарушений процессов обмена. Так, у больных развиваются гипергликемия (увеличение уровня глюкозы в крови) и гликозурия (выделение глюкозы с мочой, в которой в норме она отсутствует). К расстройствам обмена относят также усиленный распад гликогена в печени и мышцах, замедление биосинтеза белков и жиров, снижение скорости окисления глюкозы в тканях, развитие отрицательного азотистого баланса, увеличение содержания холестерина и других липидов в крови. При диабете усиливаются мобилизация жиров из депо, синтез углеводов из аминокислот (глюконеогенез) и избыточный синтез кетоновых тел (кетонурия). После введения больным инсулина все перечисленные нарушения, как правило, исчезают, однако действие гормона ограничено во времени, поэтому необходимо вводить его постоянно. Клинические симптомы и метаболические нарушения при сахарном диабете могут быть объяснены не только отсутствием синтеза инсулина. Получены доказательства, что при второй форме сахарного диабета, так называемой инсулинрезистентной, имеют место и молекулярные дефекты в частности, нарушение структуры инсулина или нарушение ферментативного превращения проинсулина в инсулин. В основе развития этой формы диабета часто лежит потеря рецепторами клеток-мишеней способности соединяться с молекулой инсулина, синтез которого нарушен, или синтез мутантного рецептора (см. далее). [c.269]

Стремительное развитие биохимнп привело к пониманию молекулярных механизмов ряда биологических явлений, включая такие проблемы, как структура белков, механизм ферментативного катализа, различные аспекты процессов синтеза нуклеиновых кислот и белков (в том числе генетическое значение и роль изменений этих процессов в патологии), особенности регуляции метаболизма, строение и роль различных клеточных органелл п мембран, биоэнергетика, основы мышечного сокращения, структура и функция нервной системы и соединительной ткани, механизм действия гормонов. Это заставило фактически заново написать более 75% книги. Даже те из глав, которые в основном были сохранены в соответствии с предыдущим изданием, были значительно переработаны. Содержание четырех совершенно новых глав-— Простаг-ландины , Вирусы , Иммунохимия и система комплемента и Тимус — отражает увеличивающийся вклад фундаментальных представлений и экспериментальных подходов биохимии в развитие других разделов биологии. [c.9]

Материал, приведенный в данной главе, с очевидностью свидетельствует о том, что, несмотря на миогочнслеииые попытки выяснить механизм действия фитогормоиов и иа многочисленность опубликованных экспериментальных результатов, мы все ще ие знаем, как на самом деле эти вещества действуют иа субклеточном уровне. Пожалуй, основная трудность в выяснении механизма действия гормонов заключается в том, что спектры нх действия перекрывают и дополняют друг друга. [c.159]

В последующих главах рассматриваются результаты конформацион-1 0го анализа большой серии природных олигопептидов. Их пространст- енное строение практически полностью определяется взаимодействиями ежду близко расположенными в цепи остатками, и поэтому они представляют собой естественные объекты исследования средних взаимодействий. Здесь нельзя было ограничиться анализом единичных примеров в силу по крайней мере двух обстоятельств. Во-первых, изучение конформационных возможностей природных олигопептидов является, как станет ярно позднее, самым ответственным и сложным, но в то же время 1 иболее интересным этапом на пути к априорному расчету трехмерных структур белков. Очевидно, понимание пространственного строения и механизма спонтанной, быстрой и безошибочной укладки белковой последовательности в нативную конформацию невозможно без установления инципов пространственной организации эволюционно отобранных низко- лекулярных пептидов. Между природными олиго- и полипептидами нет четко очерченных границ, и количественная конформационная теория лее простых молекул является естественной составной частью конформационной теории более сложных соединений той же природы. Во-вторых, Й1ание пространственной организации и динамических конформационных свойств природных олигопептидов - гормонов, антибиотиков, токсинов и т.д. - необходимо -вакже для изучения молекулярных механизмов узнавания, действия и регуляции биосистем, выявления структурно-функциональных особенностей пептидов и белков. [c.233]

В учебнике нашли отражение современные представления о структуре и функциях молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов. Разделы по химии биополимеров, как и ферментов, витаминов и гормонов, объединены по просьбе большинства рецензентов в первой части учебника. В главах, посвященных витаминам, гормонам и ферментам, представлены новые сведения о биологической роли и механизме действия этих соединений. Опущены данные о первичной структуре ряда пептидных и белковых гормонов, зато приведены новейшие результаты по биогенезу простаглан-динов и родственных соединений простациклинов, тромбоксанов и лейко-триенов. В главе Ферменты подробно рассмотрены проблемы медицинской энзимологии, включая некоторые вопросы инженерной энзимологии. [c.11]

Интерес к природным пептидам в значительной степени обусловлен необычно высокой их биологической активностью. Они оказывают мощное фармакологическое действие на множество физиологических функций организма. В то же время были замечены низкая стабильность и быстрый распад их в организме при физиологических значениях pH среды. Все это способствовало развитию исследований как в области препаративного вьщеления природных пептидов из органов и тканей (включая получение биологически активных пептидов из предшественников методами ограниченного протеолиза ряда хорошо известных гормонов), так и в области химического синтеза. Получение ряда биологически активных нейропептидов из гормонов гипофиза, в частности эндорфинов и энкефалинов, наделенных мощным обезболивающим действием (путем связывания рецепторов определенных клеток мозга), в сотни и тысячи раз превосходящим аналгезирующий эффект морфина, описано в главе 8. [c.76]

Следует указать, что в регуляции концентрации Са во внеклеточной жидкости основную роль играют три гормона паратгормон, кальцитонин, синтезируемый в щитовидной железе (см. далее), и кальцитриол [1,25(ОН),-Оз] — производное В, (см. главу 7). Все три гормона регулируют уровень Са , но механизмы их действия различны. Так, главная роль кальцитрио-ла заключается в стимулировании всасывания Са и фосфата в кишечнике, причем против концентрационного градиента, в то время как паратгормон способствует выходу их из костной ткани в кровь, всасыванию кальция в почках и выделению фосфатов с мочой. Менее изучена роль кальцитонина в регуляции гомеостаза Са в организме. Следует отметить также, что кальцитриол по механизму действия на клеточном уровне аналогичен действию стероидных гормонов (см. ниже). [c.264]

Вещества, продуцируемые растениями, отпугивают насекомых, мешают им питаться и откладывать яйца на растениях, тормозят их рост и размножение. Данные, приведенные в гл. 5 свидетельствуют о возможности практического использования подобных веществ против вредных насекомых. Несомненно, что те из выделяемых растениями веществ, которые являются токсичными для некоторых или всех видов насекомых, способны играть защитную роль в борьбе с ними среди них есть и пищевые детерренты. В этой главе мы рассмотрим многие химические соединения растительного происхождения, действующие как гормоны роста и линьки насекомых [3]. Их можно было бы поставить в один ряд с другими продуцируемыми растениями веществами, заметно подавляющими рост и размножение насекомых, однако мы знаем, что по существу они идентичны или подобны настоящим гормонам, вырабатываемым некоторыми насекомыми. [c.97]

При декарбоксилировании аминокислот образуются биогенные амины. Основными биогенными аминами являются у-аминомасляная кислота, гистамин, серотонин и креатин. ГАМК образуется в мозге из глутаминовой кислоты. Накопление ее в мозге приводит к развитию процессов торможения в моторных центрах ЦНС. Гистамин образуется в различных тканях при декарбоксилировании гистидина и поэтому называется тканевым гормоном. Он вызывает расширение мелких кровеносных сосудов и сужение крупных, а также сокращение гладких мышц внутренних органов. Гистамин участвует в возникновении болевого синдрома, стимулирует образование соляной кислоты в желудке. Серотонин образуется из триптофана. Он участвует в регуляции артериального давления, температуры тела, частоты дыхания, почечной фильтрации. В больших дозах серотонин стимулирует, а в малых — подавляет деятельность ЦНС. Креатин синтезируется в тканях из заменимых аминокислот аргинина и глицина (рис. 87). Под действием креатинкиназы и АТФ он превращается в креатинфосфат, который используется для ресинтеза АТФ в мышцах (см. главы 3 и 15). Количество креатинфосфата пропорционально мышечной массе. Креатин и креатинфосфат превращаются в креатинин, который выводится с мочой. Количество креатинина, выделяющегося из организма, пропорционально общему содержанию креатинфосфата и может использоваться для характеристики массы мышц. При уменьшении мышечной массы уменьшается также содержание креатинина в моче. [c.235]

Основным гормоном, вызывающим задержку воды в организме, является вазопрессин. Этот гормон вырабатывается гипоталамусом, хранится в задней доле гипофиза и из нее выделяется в кровь. Под влиянием вазопрессина в почках ускоряется обратное всасывание воды из первичной мочи в кровь, что приводит к уменьшению диуреза и задержке воды в организме (см. главу 13 Биохимия почек и мочи ). В связи с таким действием вазопрессин часто называют антидиурети-ческим гормоном. [c.81]

Мембранно-внутриклеточный механизм действия характерен для пептидных гормонов и адреналина, которые не способны проникать в клетку и влияют на внутриклеточные процессы через химического посредника, роль которого в большинстве случаев выполняют циклические нуклеотиды — циклический 3, 5 -АМФ (цАМФ), циклический 3, 5 -ГМФ (цГМФ) — и ионы Са " . Химическое строение циклических нуклеотидов рассмотрено в предыдущей главе. Циклические нуклеотиды синтезируются гуанилатциклазой и кальцийзависимой аденилатциклазой, которые встроены в мембрану и состоят из трех взаимосвязанных фрагментов (рис. 9.3) наружного узнающего мембранного рецептора К, обладающего стереохимическим сродством к данному гормону промежуточного 1 -белка, имеющего участок связывания и расщепления ГТФ каталитической части С, представленной собственно аденилатциклазой, в активном центре которой может протекать реакция [c.293]

Цитозольный механизм действия характерен для гормонов, имеющих липофильную природу и способных проникать внутрь клеток через липидный слой мембраны (стероидные гормоны, тироксин). Эти гормоны, проникая внутрь клетки, образуют молекулярные комплексы с белковыми цитоплазматическими рецепторами. Затем в составе комплексов со специальными транспортными белками гормон транспортируется в клеточное ядро, где вызывает изменение активности генов, регулируя процессы транскрипции или трансляции (см. главы 11 и 12). Таким образом, в то время как пептидные гормоны влияют на постсин-тетические события, стероидные гормоны оказывают воздействие на геном клетки. [c.294]

Кроме того, в гипофизе обнаружено более 50 нейропептидов, названных эндогенными морфинами — эндорфинами. Эти вещества пептидной природы являются продуктами частичного протеолиза гормонов гипофиза. Установлено, что они являются медиаторами синапсов и влияют на функции нейронов (см. главу 16). Многие нейропептиды обладают обезболивающим действием, эффективность которого во много раз превышает эффект действия морфина (см. главу 20). Обезболивающее влияние иглоукалывания также связано с действием эндорфинов, которые активно синтезируются организмом при механическом воздействии на специфические зоны. Эндорфины влияют на поведенческие реакции, процессы памяти, сна, обучения. [c.296]

Рассмотрение феромонов в данной главе вызвано их действием на органы чувств, так как феромоны переносят информацию на уровне нервных систем различных организмов. Понятие феромонная коммуникация включает в себя более употребительный, но и более узкий термин — хеморецепция . Хотя молекулярные механизмы биологического действия феромонов остаются далеко не выясненными, их следует относить скорее к даяьнодействующим нейромедиаторам, нежели к классическим гормонам, являющимся посредниками между эндокринной системой организма и ферментами. Специальные разделы двух областей исследований — химической этологии и химической экологии — занимаются изучением и практическим использованием веществ, определяющих многие стороны взаимоотношений между отдельными индивидуумами, видами и сообществами животных и растительных организмов. Так, изучение феромонной куммуникации жуков имеет особое значение для разработки экологически чистых способов борьбы с вредными их видами. [c.469]

Превращения Фк Фдк действуют как метаболический механизм, включающий и выключающий определенные реакции. Это переключение косвенно регулирует множество биофизических, биохимических, гистологических и морфологических процессов в растениях (рис. 11.11). Многие из наступающих изменений происходят после первого воздействия света на этиолированный проросток, когда некоторая часть его фитохрома переходит в форму Фдк. Эти изменения, обобщенно называемые деэтиоля-цией, помогают растению адаптироваться к свету. При этом изменяется активность многих ферментов и содержание растительных гормонов, из этиопластов развиваются хлоропласты, происходит синтез хлорофилла, каротиноидов и актоциановых пигментов из предшественников. После позеленения этиолированных проростков система фитохромов продолжает влиять на рост и развитие растения в течение всей его жизни. Взаимопревращения Фк и Фдк не только влияют на индукцию цветения у растений как короткого, так и длинного дня, но и участвуют также в регулировании клубнеобразования, покоя, опадения листьев и старения. Однако эффект превращений фитохрома в растениях, выросших на свету, зависит также от времени воздействия света. Чувствительность таких растений к определенным формам фитохрома имеет ритмический характер. Эта интересная проблема будет рассмотрена в следующей главе. [c.343]

Ионы кальция регулируют ряд важнейших фи-ЗИ0Л01 ических и биохимических процессов, в частности нейромышечное возбуждение, свертывание крови, процессы секреции, поддержание целостности мембран и транспорт через мембраны, многие ферментативные реакции, высвобождение гормонов и нейромедиаторов, внутриклеточное действие ряда гормонов. Кроме того, для минерализации костей необходимо поддержание определенных концентраций Са + и РО во внеклеточной жидкости и надкостнице. Нормальное протекание этих процессов обеспечивается тем, что концентрация Са + в плазме крови поддерживается в очень узких пределах. Цель данной главы — объяснить, как это осуществляется. [c.193]

Как было показано в предыдущих главах, регуляторные пептиды (РП) выделяются различными клетками и тканями как эндокринные и аутокринные носители информации о локальном гомеостазе. Кроме того, они образуются в результате ограниченного протеолиза высокомолекулярных белков, находящихся в гуморальной среде. Эти сравнительно низкомолекулярные пептиды обладают широким спектром биологического действия и координируют выполнение биологических функций различными органами и тканями. К числу РП относятся многие пептидные гормоны, однако в настоящее время в связи с открытием диффузной эндокринной системы невозможно обнаружить четкие различия между понятиями регуляторный пептид и пептидный гормон . [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология