Класификация и функционална значимост на хормони

Ендокринната система е колекция на жлезите с вътрешна секреция, активност продукт са хормони.

Хормоните - вещество секретиран под влиянието на специфични сигнали и предоставяне на жлезите с вътрешна секреция, обикновено далечен ефект върху функцията и обмяната на веществата други клетки. Характерно свойство на хормони е тяхната висока биологична активност.

Всяка функция на клетките, и се регулира от хормони сложни, въпреки че основната роля принадлежи към една от тях.

Хормоните често се класифицират в зависимост от химичната структура:

1. амини (допамин, епинефрин, норепинефрин)

2. йодотиронин (трийодтиронин, тироксин)

3. пептиди непротеинови (ADH,

4. протеини (инсулин, глюкагон, хормон на растежа)

5. гликопротеини (фоликулостимулиращ хормон)

6. стероиди (тестостерон, алдостерон, глюкокортикоиди, метаболити холекалциферол)

От функционална основа хормони могат да бъдат разделени на групи:

1. ефекторна (влияе директно на целевия обект)

2. тропен (контролирани подбор и синтез ефекторни хормони, например тироид-стимулиращ хормон)

3. liberiny (гонадотропин освобождаващ хормон) и статин (инхибитор хормони) - стимулиране и инхибират, съответно синтез процеси и освобождаващ хормон

Има една класификация за генериране на техните хормонални жлези (хипофизни, кортикостероиди, полови, и т.н.).

Синтез и секрецията на хормони, регулирани от нервната система, или директно, или чрез избор на други хормони или хуморални фактори. Ролята на "ендокринна мозъка", който регулира дейността на жлезите с вътрешна секреция периферни, сега има специална "gipofiziotropnoy" зона на хипоталамуса. Той е тук, че много и различни невронни сигнали често превръщат в хуморален. концентрирани хипоталамуса неврони, пуснати в отговор на импулси, идващи от външната страна или невротрансмитери специални рилизинг хормон в хипофизната портална кръв система. Тези освобождаващи хормони действат върху специфични клетъчни популации от предния дял на хипофизата, стимулира или инхибира освобождаването на хипофизни хормони.

Редица жлезите с вътрешна секреция и получава директно секреторен иновации (например, надбъбречната медула, епифизната). В други случаи (например, за щитовидната жлеза) като инервация играе второстепенна роля, тъй като основният регулатор на активността е тропен жлеза хормон на хипофизата (в този случай, тиротропин).

Хормоните могат да имат следните влияния:

1. метаболитен (промяна в метаболизма)

2. морфогенетичен (стимулиращ ефект върху морфогенетични процеси, диференциация, растеж и така нататък. Г.)

3. Kinetic (стимулиране на някои дейности ispolnitnlnyh органи)

4. коригира (промяна в интензитета на функционирането на органи и тъкани)

Функциите на хормони се продават чрез следните механизми на действие.

1. Мембрана или местно механизъм - на хормон действа върху рецептори на мембраната води до увеличаване на пропускливостта за вещества, които се променят в концентрация в цитоплазмата влияе биохимични процеси в клетката и поради това неговото функционално състояние.

2. Мембрана вътреклетъчен или косвено - хормон (първичен медиатор) действа върху рецепторите мембрана, която води до активиране на вторични посредници, като например калциеви йони, adenilatmonofosfat цикличен монофосфат (сАМР), цикличен guanilatmonofosfat (цГМФ), простагландини и други, и те са в неговата. свой ред влияе на активирането и синтеза на клетъчни ензими и променя неговата функционална СЪСТОЯНИЕ.

3. Цитозолната или директен механизъм - хормона прониква през мембраната в клетката и без посредници засяга генетичния апарат на клетъчното ядро, синтез модифициращи ензими, протеини и други.

Следователно, специфичен молекулен механизъм на хормонално действие се извършва по три начина:

- промяна на скоростта на синтез на ензими и други протеини;

- промяна на скоростта на ензимната катализа;

- промени в пропускливостта на клетъчните мембрани.

В зависимост от техните хидро- или липофилни хормони циркулира в кръвта или в свободна или в свързана форма със специфични протеини. Комуникация с протеин забавя обмяната на веществата и обезвреждането на хормони.

За всички хормон първоначален етап на действие е да се свързва към специфичен клетъчен рецептор, който задейства каскада от реакции, водещи до промяна в количеството или активността на няколко ензими, които формира физиологичен отговор на клетката. Всички хормонни рецептори са протеини, които се свързват нековалентно хормони. На първо място трябва да се отбележи, че хормоните могат да повлияят на функциите на отделните групи клетки (тъкани и органи), не само от специален ефект върху клетъчната активност, но по-общ смисъл, се насърчава увеличаването на броя на клетките (което често се нарича трофична ефект), както и промяна на притока на кръв през орган (адренокортикотропен хормон - АСТН, например, не само стимулира биосинтетични и секреторна активност на надбъбречната кора клетки, но също така увеличава притока на кръв към steroidproduiiruyuschih жлези). На нивото на отделните клетки хормони обикновено контролират един или повече етапи skorostogranichivayushih клетъчни метаболитни реакции. Почти винаги този контрол включва повишен синтез или активиране на специфични протеинови ензими. Специфичният механизъм на този ефект зависи от химическата природа на хормона.

Смята се, че хидрофилните хормони (пептид или амин) не проникват в клетката. Тяхната контакт се ограничава до рецептори, разположени върху външната повърхност на клетъчната мембрана. Свързването на хормон рецептор предизвиква поредица ремембранната процеси, водещи до отстраняване на вътрешната повърхност разположен на клетъчната мембрана на ензима аденилат циклаза активен каталитичен блок. В присъствието на магнезиеви йони активен ензим превръща аденозин трифосфат (АТР) на цикличен аденозин монофосфат (сАМР). Последно активира един или повече от тези, присъстващи в цитозола на клетките на сАМР-зависима протеин кинази, които стимулират фосфорилиране на редица ензими, която е отговорна за тяхното активиране или (понякога) инактивиране, и може да променя конфигурацията и свойствата на други специфични протеини (например, структурен и мембрана), при което засилена синтеза на протеини в промените нивото трансмембранен транспорт процеси рибозомата и подобни. д. т. е. явни клетъчни ефекти на хормона. Ключова роля в тази каскада от реакции сАМР играе, нивото на който в клетка и се определя интензитета на разработване ефект. Ензими, които разграждат вътреклетъчното лагер, т.е. това ремитентна в неактивни 5'-AMP съединение) служи фосфодиестераза. Първият посредник се хормон, който е подходящ за клетката отвън взети под внимание. Ефектите на някои от съединенията могат да бъдат свързани с понижени нива на сАМР в клетката (чрез инхибиране на аденилат циклазна активност или увеличаване на фосфодиестеразната активност). Трябва да се подчертае, че цАМФ не е известна само за днешния втори посредник. Тази роля може да изпълнява и други циклични нуклеотиди като цикличен гуанозин монофосфат (цГМФ), калциеви йони, метаболити fosfatidilinozntola и евентуално Простагландините генерирани чрез действието на хормона на клетъчно мембранните фосфолипиди. Във всеки случай, основният механизъм на действие е вторият посредник фосфорилирането на вътреклетъчни протеини.

Други Вероятният механизъм срещу действието на липофилни хормони (стероидни и щитовидната жлеза) рецептори не са локализирани върху клетъчната повърхност и вътреклетъчно. Въпреки това, след като в хормони клетки, стероидни и тироидни действа с предмета на действие му - клетъчното ядро ​​- по различни начини. Първо взаимодейства с цитозолни протеини (рецептори) и полученият комплекс - стероид рецептор - премества в ядрото, където се свързва обратимо с ДНК, действащ като ген активатор и промяна транскрипционни процеси. Резултатът е специфичен иРНК, което оставя сърцевината и предизвиква синтеза на специфични ензими и протеини на рибозоми (излъчване). В друг акт капан в клетка тироидни хормони директно се свързват с хроматин на клетъчното ядро, докато цитозолен свързване не само помага, но дори предотвратява ядрената взаимодействието на тези хормони.

Периодите на клетъчния цикъл.

Функция за възпроизвеждане и предаване на генетичната информация се предоставя по време на клетъчния цикъл. Клетъчен цикъл - набор от събития между две последователни клетъчни деления или между неговото образуване и загубата на подходящ клетъчен цикъл включва интерфаза и митотично делене - разстоянието между деления.

Междуфазови значително по-трайни от митоза (обикновено отнема най-малко 90% от общото време на клетъчния цикъл) и се разделя на три периода: presynthetic или постмитотичните (G1), синтетичен (S) и postsynthetic premitotic или (G2).

1. период G1 започва веднага след митотично клетъчно делене и се характеризира с активна синтез клетъчен растеж и протеин и РНК, което позволява на клетките достигне нормалната си размер и възстановява необходимо набор от органели. G1 период продължава от няколко часа до няколко дни. През този период се синтезира специална "задейства" протеин (праговите протеини), или S-активатори период. Те се постигне определен праг клетки (точка R - ограничение или ограничения), след което влиза в S-период.

Контрол, упражняван на нивото на точката R (в прехода от G1 към S), ограничава възможността на неконтролирана клетъчна пролиферация. Минавайки тази точка, клетката се превключва на следваща регулиране на вътрешните фактори на клетъчния цикъл, което осигурява естествена завършване на нейното разделяне. Ако клетката достигне точка R, след излизането й от примката и навлиза в период на репродуктивното латентно (G0) до (в зависимост от стоп причини): (1) да се прави разлика и да изпълнява своята функция, (2), за да оцелее при недостиг на хранителни вещества вещества или растежни фактори, (3) за извършване на ремонт на повредени ДНК. Клетките на някои тъкани на подходящо стимулиране могат да се върнат отново от период (G0) в клетъчния цикъл, други - губят тази способност като диференциация

2. S период се характеризира с удвояване на съдържанието (репликация) на ДНК и синтеза на протеини, по-специално, хистони, които идват от цитоплазмата към ядрото и осигуряват нуклеозома опаковане на ново-синтезираната ДНК. Резултатът е удвояване на броя на хромозомите. В същото време удвояване на броя на центриола. S-период трае от 8-12 часа повечето клетки.

Контролните клетки влизат митоза от два специални фактори с противоположни ефекти. Митоза се инхибира до приключване на ДНК репликация М-забавящ фактор и се индуцира от М-стимулиращ фактор. Действието на последните се появява само в присъствието на други протеини - циклин (синтезиран по време на цикъла и разграждат в средата на митоза).

Митоза, наричан още митоза, клетъчното делене или непряко, той е универсален механизъм на клетъчното делене. Митоза следва периода и G2-клетъчния цикъл завършва. То продължава 1-3 часа и осигурява равномерно разпределение на генетичен материал в дъщерни клетки. Митоза включва четири основни етапа профаза, метафаза, анафаза и телофазата.

Профаза с кондензни хромозоми започва да се виждат в светлинен микроскоп като влакнеста структура. Всяка хромозома се състои от две сестрински хроматиди разполага паралелно свързани в центромера. Ядърце и ядрената обвивка до края на изчезва фаза (последното попада в мембранни везикули, подобни на елементи на EPS, и порите комплекс и ламин дисоциира в субединици. Karyoplasm смесва с цитоплазмата. Центриола мигрират към срещуположните полюси на клетката и да доведе до нишки митотичен (achromatin) шпиндел. това показа, че kinetochores са способни да индуцира; kinetochores, които са приложени някои вретено микротубули (микротубулно-кинетохора) - в областта на специален центромерни протеинови комплекси се образуват . Amb микротубули и следователно могат да служат като центрове на микротубулите организация останалите вретено микротубулите нарича полюс, като те са съставени от един полюс на клетката към друг, разположена извън микротубулите на вретено излъчващите радиално от центъра на клетка, за да plasmolemma, получени името на астралното или микротубули (нишки) светва ,

Метафазни съответства на максималното ниво на кондензация на хромозоми, които са разположени в зоната на екватора на митотичното вретено, образувайки картина на напречното (метафазата) на плоча (страничен изглед) от основното или звезда (поглед от полюсите). Хромозомите се придвижват към екваториалната плоскост и държани в него благодарение на балансирано напрежение на кинетохорна микротубулите. Сестра хроматиди до края на тази фаза са разделени от междина, но се провеждат в областта на центромера.

Анафаза започва с едновременно разцепване на всички хромозомите на сестра хроматиди (в района на центромера) и дъщерни хромозомите на движение на срещуположните полюси на клетката, което се случва по вретено микротубулите при скорост 0,2-0,5 m / мин. Сигнал да започне анафаза включва остър (един порядък) увеличаване на концентрацията на Са2 + в hyaloplasm излъчваната мембранни везикули, които образуват клъстери на полюсите на вретено. Движение настъпва zaschot протеини dynein и миозин и редица регулаторни протеини и Са2 + -ATPase. Според някои наблюдения, това се дължи на мазнината (разглобяване) на микротубулите, прикрепени към кинетохора. Анафаза се характеризира с удължаване на митотичното вретено поради някои различия полюси на клетката. Тя завършва натрупването на клетъчните полюса, два еднакви комплекта хромозоми, които оформят модела на звезди (звезда дъщерно стъпка). В края на анафаза се дължи на намаляване на актин микрофиламенти, клетките се концентрира върху окръжност (отменяеми пръстен) Цитокинезисът започва да се образува, които са депресирани в следващата фаза ще доведе до цитокинезата.

Телофазата - краен стадий на митоза, през който е завършено реконструирани филиал клетъчните ядра и разделянето им. Около Condensed Хромозоми дъщерни клетки на мембранни везикули (според други данни от XPS) възстановяване karyotheca, който се свързва възникващите ламин, нуклеоли появят отново, които се образуват от съответните части от хромозоми. ядра клетки постепенно увеличават, и като хромозомите са прогресивно dispiralized и изчезват, се заменя със снимка на интерфазата хроматина yadpa. Едновременно вдлъбнатина клетка свиване и клетките за известно време остава асоциирана скосена цитоплазмен мост съдържащ микротубулите сноп (средно тяло). Допълнителна лигиране цитоплазма завършва формирането на две дъщерни клетки. В телофазата разпределение органел настъпва между дъщерните клетки; еднаквост на процеса допринася за факта, че някои органели, а множество (например, митохондрии), докато други (като EBL и Golgi комплекс) по време на митоза разпадат на малки фрагменти и везикули.

Мейоза. Първият мейотичен участък (редукционен) - води до образуването на хаплоидни клетки (n2c). В профаза I на мейоза настъпва спирала хромозоми, хомоложни хромозоми са конюгирани. В резултат на конюгиране са оформени хромозомна двойка, или bivalents, брой п. По този начин, двувалентни включва четири хроматиди. До края на профаза I хромозоми, много spiralizuyas, ukarachivayutsya; образуване вретено започва. В профаза I е изолиран няколко етапа.

Leptotena - най-ранния етап на профаза I на мейозата, в която започва спиралата на хромозомите.

Zygote - характеризира с началото на конюгиране на хомоложни хромозоми, които са комбинирани в двувалентен.

Pachytene - етап, в който кросоувър (кръстосване с обмен на съответните части) между хомоложни хромозоми.

Diplotene - се характеризира с появата на сили на отблъскване между хомоложни хромозоми, които са разделени един от друг в центромери, но остават свързани в областта последните кросоувър - хиазма. Диакинезисна - последния етап от профаза I на мейозата. Хомоложни хромозоми се провеждат на място само за конкретни хиазма. В мейотичен метафазата I краища образуване вретено, неговите нишки са свързани центромери хромозоми, което води bivalents инсталирани в екваториалната равнина на шпиндела.

В анафаза I комуникационни bivalents отслабени хомоложни хромозоми и далеч един от друг, към различните полюси на митотичното вретено. Всеки полюс отклонява хаплоиден набор от хромозоми, състоящ се от две хроматиди. В телофазата I на мейоза в ще вретено полюси единична хаплоиден набор от хромозоми, всяка съдържаща два пъти размера на ДНК (n2c).