Автор текста – Анисимова Елена Сергеевна.
Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив не зубрить.
Замечания можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5
Параграф учебника по биохимии 93:
«Две группы гормонов
в зависимости от местонахождения их рецепторов.
Механизм действия гидрофобных гормонов.»
Содержание параграфа:
93.1. Местонахождение рецепторов гидрофобных и гидрофильных гормонов.
93.2 Действие Г И Д Р О Ф О Б Н Ы Х Г О Р М О Н О В
и механизм действия стероидных гормонов, ЙТ, витаминов А и Д.
93.3. О действии стероидных гормонов:
Примеры действия гидрофобных гормонов.
93.4. Механизм действия Г И Д Р О Ф И Л Ь Н Ы Х ГОРМОНОВ.
Связывание гормона с рецептором приводит
к изменению КОНФОРМАЦИИ (п.58)
и АКТИВНОСТИ определенных белков клетки.
Изменение активности белков приводит к изменению процессов клетки.
Изменение процессов клетки под влиянием гормона
– это ответ клетки на действие гормона
и то же время это – эффект гормона.
Белки, изменение конформации и активности которых
приводит к изменению процессов клетки
(то есть к ответу клетки на гормональный (или другой) сигнал),
называются эффекторными белками.
93. 1. Местонахождение рецепторов гидрофобных и гидрофильных гормонов.
Липидные гормоны (стероидные, ретиноат) и ЙТ гидрофобны,
а остальные гормоны гидрофильны.
Гидрофобные гормоны способны проходить через мембрану
внутрь клетки,
а гидрофобные – не способны.
Поэтому рецепторы гидрофобных гормонов
могут быть внутри клетки,
а рецепторы гидрофильных – не могут быть внутри
и должны быть на внешней поверхности плазматической мембраны.
93. 2. Действие Г И Д Р О Ф О Б Н Ы Х Г О Р М О Н О В
и механизм действия стероидных гормонов, ЙТ, витаминов А и Д.
Витамины А и Д превращаются в гидрофобные гормоны:
витамин А – в гормона ретиноат,
а витамин Д – в гормон кальцитриол – п.114.
Ретиноат и кальцитриол являются производными витаминов,
их активными формами.
Гидрофобные гормоны
способны проходить через мембраны клеток
внутрь клеток.
Поэтому рецепторы гидрофобных гормонов
могут находиться внутри клеток.
Рецепторы стероидных гормонов находятся в гиалоплазме,
а рецепторы ЙТ, ретиноата и кальцитриола – в ядре.
После связывания гормонов с рецепторами
их комплекс (HR-комплекс)
связывается с участком ДНК,
который называется регуляторным участком ДНК (п.81)
или реактивным элементом,
и усиливает или снижает транскрипцию определенных генов.
Если начинается транскрипция гена,
то это приводит к увеличению или появлению РНК,
кодируемых данным геном.
Появление РНК даёт возможность клетке синтезировать белок,
кодируемый данной РНК.
Появление белка даёт возможность осуществлять какой-то процесс –
например, химическую реакцию, если этот белок фермент.
HR-комплекс связывается одним своим участком с ДНК,
а другим участком HR-комплекс связывается с белком,
который называется коактиватором
и с которым могут связываться еще несколько белков, связанных с ДНК.
Коактиватор влияет на базальный транскрипционный комплекс
и РНК-полимеразу:
«разрешает» или «запрещает» транскрипцию гена.
Усиление транскрипции приводит
к увеличению синтеза и количества РНК.
Увеличение [мРНК] дает возможность
ускорить синтез кодируемого этой мРНК белка
(то есть трансляцию мРНК).
Ускорение синтеза белка приводит к накоплению этого белка в клетке
и дает возможность ускорить процессы, осуществляемые этим белком.
Например, катализировать реакции, если белок является ферментом,
или ускорить транспорт в клетку определенного вещества,
если белок является транспортером этого вещества.
В результате изменяются [веществ] в клетке, т.е. химический состав клетки.
Все перечисленные процессы протекают
в течение нескольких часов или суток,
поэтому эффекты гидрофобных гормонов называются поздними.
Поскольку поздние эффекты связаны с влиянием на ДНК (на геном),
то их еще называют геномными.
93. 3. О действии стероидных гормонов:
уже говорилось, что их рецепторы находятся в гиалоплазме;
когда они образуют HR-комплекс,
то он переходит из гиалоплазмы в ядро.
Усиливая транскрипцию гена
и вследствие этого – накопление белка,
гормон проявляет себя как индуктор,
а снижая транскрипцию – как репрессор.
Примеры действия гидрофобных гормонов.
ГКС (п.108)
способствуют транскрипции генов,
кодирующих ключевые ферменты ГНГ («индуцируют ГНГ»),
что приводит к увеличению [ключевых ферментов ГНГ]
и дает возможность ускорить ГНГ (п.33)
и ускорить образование глюкозы,
которая выйдет в кровь,
что увеличит [глюкозы] в крови (вызовет гипергликемию).
Поэтому ГКС являются гипергликемическими гормонами.
Транскрипцию генов ключевых ферментов гликолиза ГКС подавляют (репрессируют),
не давая возможности увеличить [мРНК] ферментов
и синтезировать ключевые ферменты гликолиза.
Гормон тестостерон
способствует транскрипции генов,
кодирующих белки,
работа которых приводит к формированию мужского фенотипа.
В частности, тестостерон усиливает синтез мышечных белков –
поэтому мышечная масса у мужчин больше, чем у женщин (экз. задача № ).
Кальцитриол (п.114, 19)
(активная форма витамина Д)
способствует синтезу белка,
связывающего ионы кальция в кишечнике –
благодаря этому ионы кальция «усваиваются» в кишечнике
из творога, кунжута и др. продуктов.
При гиповитаминозе Д кальция в организме мало,
и поэтому кости разрушаются, даже если в пище много кальция:
кальций пищи не может усвоиться в кишечнике без помощи кальцитриола
(индуцируемого им белка-транспортёра).
СТС для гидрофобных гормонов
представлена транскрипционным фактором,
который является и рецептором гидрофобного гормона,
и в то же время конечным эффекторным белком.
Гидрофобные гормоны способны действовать и на другие белки –
на ионные каналы, например (п.93).
О липидном гормоне ФАТ далее.
93. 4. Д е й с т в и е Г И Д Р О Ф И Л Ь Н Ы Х ГОРМОНОВ.
См. п.94-98 сначала.
Гидрофильными являются все гормоны, кроме липидных и ЙТ,
т.е. амины,
белково-пептидные,
нуклеозиды (аденозин).
Они не способны проходить через мембраны,
поэтому рецепторы гидрофильных гормонов
находятся на внешней поверхности клетки
(являются мембранными белками).
При связывании гормона с рецептором
образуется гормон-рецепторный (HR) комплекс.
Этот НR комплекс может действовать на белки мембраны:
1) на ионные каналы (при этом рецептор может быть частью ионного канала),
2) на G-белки, регулирующие активность ферментов синтеза вторых посредников или ионные каналы,
3) на ферменты ГЦ или ТК – подробнее в № 94-97.
Действие на ионные каналы приводит (п.94):
1) к открытию каналов (обычно),
2) переходу ионов через открытые каналы,
3) изменению заряда мембраны
4) и изменению активности клетки –
все эти события происходят за миллисекунды,
поэтому их называют быстрыми ответами
клетки на действие гормона,
а эффект гормона – быстрым или ионотропным.
(Но если каналы регулируются не HR-комплексом непосредственно,
а с участием G-белков, ферментов, вторых посредников и ПК,
то ответ клетки оказывается скорее медленным, чем быстрым).
Действие на остальные белки приводит
к изменению активности ферментов или ТФ.
Изменение активности ферментов приводит
к изменению скорости реакций и концентраций метаболитов,
поэтому такие эффекты гомонов называют метаботропными.
Поскольку метаботропные эффекты развиваются за минуты,
то их называют медленными.
Изменение активности ТФ приводит,
как и при действии на ТФ гидрофобных гормонов,
к поздним (геномным) ответам.