17.2: Гормони
- Page ID
- 1311
Цілі навчання
- Визначте три основні класи гормонів на основі хімічної структури
- Порівняйте і контрастуйте внутрішньоклітинні і клітинні мембранні гормональні рецептори
- Опишіть сигнальні шляхи, які включають CamP та IP3
- Визначте кілька факторів, які впливають на реакцію клітини-мішені
- Обговоріть роль петель зворотного зв'язку та гуморальних, гормональних та нервових подразників у контролі гормонів
Хоча даний гормон може подорожувати по всьому тілу в крові, це вплине на активність тільки його клітини-мішені; тобто клітини з рецепторами для цього конкретного гормону. Після того, як гормон зв'язується з рецептором, ініціюється ланцюжок подій, що призводить до реакції клітини-мішені. Гормони відіграють вирішальну роль у регуляції фізіологічних процесів через реакції клітин-мішеней, які вони регулюють. Ці відповіді сприяють розмноженню людини, росту та розвитку тканин організму, обміну речовин, рідини та електролітного балансу, сну та багатьох інших функцій організму. Основні гормони людського організму і їх вплив визначені в табл\(\PageIndex{1}\).
| ендокринна залоза | супутні гормони | Хімічний клас | Ефект |
|---|---|---|---|
| Гіпофіз (передній) | Гормон росту (GH) | Протеїн | Сприяє зростанню тканин організму |
| Гіпофіз (передній) | Пролактин (PRL) | Пептид | Сприяє виробленню молока |
| Гіпофіз (передній) | Тиреотропний гормон (ТТГ) | глікопротеїн | Стимулює вивільнення гормонів |
| Гіпофіз (передній) | Адренокортикотропний гормон (АКТГ) | Пептид | Стимулює викид гормонів корою надниркових |
| Гіпофіз (передній) | Фолікулостимулюючий гормон (ФСГ) | глікопротеїн | Стимулює вироблення гамет |
| Гіпофіз (передній) | Лютеїнізуючого гормону (ЛГ) | глікопротеїн | Стимулює вироблення андрогенів статевими залозами |
| Гіпофіз (задній) | Антидіуретичний гормон (АДГ) | Пептид | Стимулює реабсорбцію води нирками |
| Гіпофіз (задній) | Окситоцин | Пептид | Стимулює скорочення матки під час пологів |
| Щитовидна | Тироксин (Т 4), трийодтиронін (Т 3) | Амін | Стимулювати основний метаболізм |
| Щитовидна | Кальцитонін | Пептид | Знижує рівень Ca 2+ в крові |
| паращитовидної залози | Паратиреоїдний гормон (ПТГ) | Пептид | Підвищує рівень Ca 2+ в крові |
| Надниркових залоз (кора) | Альдостерон | Стероїдні | Підвищує рівень Na + в крові |
| Надниркових залоз (кора) | Кортизол, кортикостерон, кортизон | Стероїдні | Підвищення рівня глюкози в крові |
| Наднирники (мозок) | Адреналін, норадреналін | Амін | Стимулюйте реакцію бій чи втечу |
| шишкоподібний | Мелатонін | Амін | Регулює цикли сну |
| підшлункової залози | Інсулін | Протеїн | Знижує рівень глюкози в крові |
| підшлункової залози | Глюкагон | Протеїн | Підвищує рівень глюкози в крові |
| насінники | Тестостерон | Стероїдні | Стимулює розвиток чоловічих вторинних статевих ознак і вироблення сперми |
| Яєчники | Естрогени і прогестерон | Стероїдні | Стимулюють розвиток жіночих вторинних статевих ознак і готують організм до пологів |
види гормонів
Гормони людського організму можна розділити на дві основні групи на основі їх хімічної структури. Гормони, отримані з амінокислот, включають аміни, пептиди, і білки. Ті, що походять від ліпідів, включають стероїди (рис.\(\PageIndex{1}\)). Ці хімічні групи впливають на розподіл гормону, тип рецепторів він зв'язується з, і інші аспекти його функції.
Амін Гормони
Гормони, отримані від модифікації амінокислот, називаються гормонами аміну. Як правило, вихідна структура амінокислоти модифікована таким чином, що —COOH, або карбоксильна, група видаляється, тоді як NH 3 +, або амін, група залишається.
Гормони аміну синтезуються з амінокислот триптофану або тирозину. Прикладом гормону, отриманого з триптофану, є мелатонін, який секретується шишкоподібною залозою і допомагає регулювати циркадний ритм. Похідні тирозину включають гормони щитовидної залози, що регулюють обмін речовин, а також катехоламіни, такі як адреналін, норадреналін та дофамін. Адреналін і норадреналін секретуються мозковим мозком надниркових залоз і відіграють певну роль у реакції боротьби або польоту, тоді як дофамін секретується гіпоталамусом і пригнічує вивільнення певних передніх гормонів гіпофіза.
Пептид і білкові гормони
У той час як амінні гормони походять від однієї амінокислоти, пептидні та білкові гормони складаються з декількох амінокислот, які зв'язуються, утворюючи амінокислотний ланцюг. Пептидні гормони складаються з коротких ланцюжків амінокислот, тоді як білкові гормони - більш довгі поліпептиди. Обидва типи синтезуються, як і інші білки організму: ДНК транскрибується в мРНК, яка перекладається в амінокислотний ланцюг.
Приклади пептидних гормонів включають антидіуретичний гормон (АДГ), гормон гіпофіза, важливий для балансу рідини, і передсердно-натрійуретичний пептид, який виробляється серцем і сприяє зниженню артеріального тиску. Деякі приклади білкових гормонів включають гормон росту, який виробляється гіпофізом, і фолікулостимулюючий гормон (ФСГ), який має приєднану вуглеводну групу і, таким чином, класифікується як глікопротеїн. ФСГ допомагає стимулювати дозрівання яйцеклітин в яєчниках і сперматозоїдів в яєчках.
Стероїдні гормони
Первинні гормони, отримані з ліпідів, є стероїди. Стероїдні гормони виводяться з ліпідного холестерину. Наприклад, репродуктивні гормони тестостерон і естрогени, які виробляються статевими залозами (яєчка і яєчники) - це стероїдні гормони. Наднирники виробляють стероїдний гормон альдостерон, який бере участь в осморегуляції, і кортизол, який відіграє певну роль в обміні речовин.
Як і холестерин, стероїдні гормони не розчиняються у воді (вони гідрофобні). Оскільки кров на водній основі, гормони, отримані з ліпідів, повинні подорожувати до своєї цільової клітини-цілі, пов'язаної з транспортним білком. Ця більш складна структура продовжує період напіврозпаду стероїдних гормонів набагато довше, ніж гормони, отримані з амінокислот. Період напіврозпаду гормону є час, необхідний для половини концентрації гормону, щоб бути деградовані. Наприклад, ліпідний гормон кортизол має період напіврозпаду приблизно від 60 до 90 хвилин. На відміну від цього, амінокислота - похідний гормон адреналін має період напіврозпаду приблизно одну хвилину.
Шляхи дії гормонів
Повідомлення, яке посилає гормон, приймається рецептором гормонів, білком, розташованим або всередині клітини, або всередині клітинної мембрани. Рецептор оброблятиме повідомлення, ініціюючи інші сигнальні події або клітинні механізми, які призводять до реакції клітини-мішені. Гормонові рецептори розпізнають молекули зі специфічними формами і бічними групами, і реагують тільки на ті гормони, які розпізнаються. Один і той же тип рецепторів може розташовуватися на клітині різних тканин організму, і викликати дещо різні реакції. Таким чином, реакція, викликана гормоном, залежить не тільки від гормону, але і від клітини-мішені.
Як тільки клітина-мішень отримує сигнал гормону, вона може реагувати різними способами. Відповідь може включати стимуляцію синтезу білка, активацію або дезактивацію ферментів, зміну проникності клітинної мембрани, змінені швидкості мітозу і росту клітин, а також стимуляцію секреції продуктів. Більше того, один гормон може бути здатний викликати різні реакції в даній клітині.
Шляхи за участю внутрішньоклітинних рецепторів гормон
Внутрішньоклітинні рецептори гормонів розташовані всередині клітини. Гормони, які зв'язуються з цим типом рецепторів, повинні мати можливість перетнути клітинну мембрану. Стероїдні гормони походять з холестерину і тому можуть легко дифузно через ліпідний бішар клітинної мембрани досягти внутрішньоклітинного рецептора (рис.\(\PageIndex{2}\)). Гормони щитовидної залози, які містять бензольні кільця, шиповані йодом, також ліпідно-розчинні і можуть потрапляти в клітину.
Розташування зв'язування стероїдних і тиреоїдних гормонів відрізняється незначно: стероїдний гормон може зв'язуватися з його рецептором всередині цитозолу або всередині ядра. У будь-якому випадку це зв'язування генерує комплекс гормон-рецепторів, який рухається до хроматину в ядрі клітини і зв'язується з певним сегментом ДНК клітини. На відміну від цього, гормони щитовидної залози зв'язуються з рецепторами, вже пов'язаними з ДНК. Як для стероїдних, так і для гормонів щитовидної залози зв'язування гормон-рецепторного комплексу з ДНК запускає транскрипцію гена-мішені до мРНК, який переміщається в цитозол і направляє синтез білка рибосомами.
Шляхи за участю рецепторів гормонів мембрани клітин
Гідрофільні або водорозчинні гормони не в змозі дифузувати через ліпідний бішар клітинної мембрани і тому повинні передавати своє повідомлення рецептору, розташованому на поверхні клітини. За винятком гормонів щитовидної залози, які є ліпідно-розчинними, всі гормони, отримані амінокислотами, зв'язуються з рецепторами клітинної мембрани, які розташовані, принаймні частково, на позаклітинній поверхні клітинної мембрани. Тому вони не впливають безпосередньо на транскрипцію генів-мішеней, а замість цього ініціюють сигнальний каскад, який здійснюється молекулою, яка називається другим месенджером. В цьому випадку гормон називається першим месенджером.
Другий месенджер, який використовується більшістю гормонів, - циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ). У другій системі посланника цАМФ водорозчинний гормон зв'язується зі своїм рецептором в клітинній мембрані (Крок 1 на рис.\(\PageIndex{3}\)). Цей рецептор пов'язаний з внутрішньоклітинним компонентом, званим білком G, і зв'язування гормону активує компонент G-білка (Крок 2). Активований білок G, в свою чергу, активує фермент під назвою аденілілциклаза, також відомий як аденілатциклаза (Крок 3), який перетворює аденозинтрифосфат (АТФ) в цАМФ (Крок 4). Як другий месенджер, цАМФ активує тип ферменту, який називається білково-кіназою, яка присутня в цитозолі (Крок 5). Активовані протеїнкінази ініціюють фосфорилирующий каскад, в якому численні протеїнкінази фосфорилюють (додають фосфатну групу до) численні і різні клітинні білки, включаючи інші ферменти (Крок 6).
Фосфорилювання клітинних білків може викликати найрізноманітніші ефекти, від метаболізму поживних речовин до синтезу різних гормонів та інших продуктів. Ефекти варіюються залежно від типу клітини-мішені, задіяних G-білків та кіназ та фосфорилювання білків. Приклади гормонів, які використовують цАМФ як другий месенджер, включають кальцитонін, який важливий для побудови кісток та регулювання рівня кальцію в крові; глюкагон, який відіграє роль у рівні глюкози в крові; і тиреотропний гормон, який викликає вивільнення T 3 і T 4 з щитовидної залози.
Загалом, каскад фосфорилювання значно підвищує ефективність, швидкість та специфічність гормональної відповіді, оскільки тисячі сигнальних подій можуть бути ініційовані одночасно у відповідь на дуже низьку концентрацію гормону в крові. Однак тривалість гормонального сигналу коротка, оскільки цАМФ швидко деактивується ферментом фосфодіестеразою (ФДЕ), який знаходиться в цитозолі. Дія PDE допомагає гарантувати, що реакція клітини-мішені швидко припиняється, якщо нові гормони не надходять на клітинну мембрану.
Важливо відзначити, що існують також білки G, які знижують рівень цАМФ в клітині у відповідь на зв'язування гормонів. Наприклад, коли гормон росту інгібуючий гормон (GHIH), також відомий як соматостатин, зв'язується з його рецепторами в гіпофізі, рівень цАМФ знижується, тим самим пригнічуючи секрецію людського гормону росту.
Не всі водорозчинні гормони ініціюють другу систему месенджера цАМФ. Одна поширена альтернативна система використовує іони кальцію як другий месенджер. У цій системі білки G активують фермент фосфоліпазу С (ПЛК), який функціонує аналогічно аденілілциклазі. Після активації ПЛК розщеплює зв'язаний мембраною фосфоліпід на дві молекули: діацилгліцерин (DAG) та трифосфат інозитолу (IP 3). Як і цАМФ, DAG активує протеїнкінази, які ініціюють каскад фосфорилювання. У той же час IP 3 викликає виділення іонів кальцію з місць зберігання всередині цитозолю, наприклад, зсередини гладкої ендоплазматичної сітки. Потім іони кальцію діють як другі месенджери двома способами: вони можуть безпосередньо впливати на ферментативну та іншу клітинну діяльність, або вони можуть зв'язуватися з білками, що зв'язують кальцій, найпоширенішим з яких є кальмодулін. Після зв'язування кальцію кальмодулін здатний модулювати протеїнкіназу всередині клітини. Приклади гормонів, які використовують іони кальцію як другий месенджер системи включають ангіотензин II, який допомагає регулювати кров'яний тиск через звуження судин, і гормон росту-рилізинг гормону (GHRH), який викликає гіпофіз вивільнити гормони росту.
Фактори, що впливають на відповідь цільових клітин
Ви пам'ятаєте, що клітини-мішені повинні мати рецептори, специфічні для даного гормону, якщо цей гормон повинен викликати відповідь. Але на реакцію клітини-мішені впливають кілька інших факторів. Наприклад, наявність значного рівня гормону, що циркулює в крові, може призвести до того, що клітини-мішені зменшують кількість рецепторів цього гормону. Цей процес називається downgulation, і це дозволяє клітинам стати менш реактивними до надмірного рівня гормонів. Коли рівень гормону хронічно знижується, клітини-мішені беруть участь в регуляції, щоб збільшити їх кількість рецепторів. Цей процес дозволяє клітинам бути більш чутливими до гормону, який присутній. Клітини також можуть змінювати чутливість самих рецепторів до різних гормонів.
Два або більше гормонів можуть взаємодіяти, щоб впливати на реакцію клітин різними способами. Три найпоширеніші типи взаємодії такі:
- Дозволюючий ефект, при якому присутність одного гормону дозволяє іншому гормону діяти. Наприклад, гормони щитовидної залози мають складні дозвільні відносини з певними репродуктивними гормонами. Таким чином, дефіцит йоду, компонента гормонів щитовидної залози, може вплинути на розвиток і функціонування репродуктивної системи.
- Синергетичний ефект, при якому два гормони зі схожими ефектами виробляють посилену реакцію. У деяких випадках для адекватної реакції потрібно два гормони. Наприклад, два різні репродуктивні гормони - ФСГ з гіпофіза і естрогени з яєчників - необхідні для дозрівання жіночих яйцеклітин (яйцеклітин).
- Антагоністичний ефект, при якому два гормони мають протилежну дію. Знайомий приклад - вплив двох гормонів підшлункової залози, інсуліну і глюкагону. Інсулін збільшує зберігання печінки глюкози у вигляді глікогену, знижуючи рівень глюкози в крові, тоді як глюкагон стимулює розпад запасів глікогену, підвищуючи рівень глюкози в крові.
Регуляція секреції гормонів
Щоб запобігти ненормальному рівню гормонів та потенційному захворюванню, рівень гормонів повинен бути жорстко контрольований. Організм підтримує цей контроль, балансуючи вироблення гормонів і деградацію. Петлі зворотного зв'язку регулюють ініціювання та підтримку більшості секреції гормонів у відповідь на різні подразники.
Роль петель зворотного зв'язку
Внесок петель зворотного зв'язку в гомеостаз буде лише коротко розглянуто тут. Позитивні петлі зворотного зв'язку характеризуються виділенням додаткового гормону у відповідь на вихідне виділення гормону. Вивільнення окситоцину під час пологів - петля позитивного зворотного зв'язку. Початковий викид окситоцину починає сигналізувати про скорочення маткових м'язів, що штовхає плід до шийки матки, змушуючи його розтягуватися. Це, в свою чергу, сигналізує гіпофізу вивільнити більше окситоцину, викликаючи посилення трудових скорочень. Вивільнення окситоцину зменшується після народження дитини.
Більш поширеним методом регуляції гормонів є петля негативного зворотного зв'язку. Негативний зворотний зв'язок характеризується пригніченням подальшої секреції гормону у відповідь на адекватні рівні цього гормону. Це дозволяє рівень гормону в крові регулюватися в вузькому діапазоні. Прикладом петлі негативного зворотного зв'язку є вивільнення глюкокортикоїдних гормонів з надниркових залоз, за вказівкою гіпоталамуса і гіпофіза. У міру підвищення концентрації глюкокортикоїдів в крові гіпоталамус і гіпофіз знижують свою сигналізацію наднирників для запобігання додаткової секреції глюкокортикоїдів (рис.\(\PageIndex{4}\)).
Роль ендокринних залоз подразників
Рефлекси, спровоковані як хімічними, так і нервовими подразниками, контролюють ендокринну активність. Ці рефлекси можуть бути простими, включаючи лише одну відповідь на гормони, або вони можуть бути більш складними і включати багато гормонів, як у випадку з гіпоталамічним контролем різних передніх гормонів, що контролюються гіпофізом.
Гуморальні подразники - це зміни рівня в крові негормональних хімічних речовин, таких як поживні речовини або іони, які викликають вивільнення або гальмування гормону, щоб, в свою чергу, підтримувати гомеостаз. Наприклад, осморецептори в гіпоталамусі виявляють зміни осмолярності крові (концентрацію розчинених речовин в плазмі крові). Якщо осмолярність крові занадто висока, що означає, що кров недостатньо розріджена, осморецептори сигналізують гіпоталамусу про вивільнення АДГ. Гормон змушує нирки реабсорбувати більше води і зменшувати обсяг виробленої сечі. Така реабсорбція викликає зниження осмолярності крові, розріджуючи кров до відповідного рівня. Регуляція глюкози в крові - ще один приклад. Високий рівень глюкози в крові викликає викид інсуліну з підшлункової залози, що збільшує поглинання глюкози клітинами і зберігання печінки глюкози у вигляді глікогену.
Ендокринна залоза може також виділяти гормон у відповідь на присутність іншого гормону, що виробляється інший ендокринної залози. Такі гормональні подразники часто залучають гіпоталамус, який виробляє рилізинг і пригнічують гормони, що контролюють секрецію різноманітних гормонів гіпофіза.
Крім цих хімічних сигналів, гормони також можуть виділятися у відповідь на нервові подразники. Поширеним прикладом нервових подразників є активація реакції «бій чи втеча» симпатичною нервовою системою. Коли індивід сприймає небезпеку, симпатичні нейрони сигналізують наднирковим залозам про виділення норадреналіну і адреналіну. Два гормони розширюють кровоносні судини, збільшують частоту серця та дихання та пригнічують травну та імунну системи. Ці відповіді підвищують транспортування організму кисню до мозку та м'язів, тим самим покращуючи здатність організму боротися або тікати.
ПОВСЯКДЕННІ ЗВ'ЯЗКИ: Бісфенол А та ендокринні порушення
Можливо, ви чули новини про вплив хімічної речовини під назвою бісфенол А (BPA) у різних типах харчової упаковки. BPA використовується у виробництві твердих пластмас і епоксидних смол. Загальні предмети, пов'язані з харчовими продуктами, які можуть містити BPA, включають підкладку алюмінієвих банок, пластикові контейнери для зберігання їжі, чашки для пиття, а також дитячі пляшечки та «сиппі» чашки. Інші види використання BPA включають медичне обладнання, зубні пломби та футерування водопровідних труб.
Дослідження показують, що BPA є ендокринним порушником, а це означає, що він негативно впливає на ендокринну систему, особливо в період пренатального та післяпологового розвитку. Зокрема, BPA імітує гормональні ефекти естрогенів і має протилежний ефект - андрогенів. Управління з контролю за продуктами та ліками США (FDA) зазначає у своїй заяві про безпеку BPA, що, хоча традиційні дослідження токсикології підтримували безпеку низьких рівнів впливу BPA, останні дослідження з використанням нових підходів до тестування на тонкі ефекти призвели до деякого занепокоєння потенційними наслідками BPA на мозок, поведінку та передміхурову залозу у плодів, немовлят та маленьких дітей. FDA в даний час сприяє зменшенню використання BPA в харчових матеріалах. Багато американських компаній добровільно видалили BPA з дитячих пляшечок, «сиппі» чашок та накладок банок для дитячих сумішей, а більшість продаваних сьогодні пластикових пляшок з водою багаторазового використання можуть похвалитися тим, що вони «не містять BPA». На відміну від цього, і Канада, і Європейський Союз повністю заборонили використання BPA в дитячих товарах.
Потенційні шкідливі наслідки BPA були вивчені як на тваринних моделям, так і на людях і включають в себе велику різноманітність наслідків для здоров'я, таких як затримка розвитку та захворювання. Наприклад, пренатальний вплив BPA протягом першого триместру вагітності людини може бути пов'язано з хрипами і агресивною поведінкою в дитячому віці. Дорослі, схильні до високого рівня BPA, можуть відчувати змінену сигналізацію щитовидної залози та чоловічу сексуальну дисфункцію. Експозиція BPA під час пренатального або післяпологового періоду розвитку у моделей тварин спостерігалася, що спричиняє неврологічні затримки, зміни структури та функції мозку, сексуальну дисфункцію, астму та підвищений ризик розвитку множинних ракових захворювань. Дослідження in vitro також показали, що вплив BPA викликає молекулярні зміни, які ініціюють розвиток раку молочної залози, передміхурової залози та мозку. Хоча ці дослідження залучили BPA до численних шкідливих наслідків для здоров'я, деякі експерти застерігають, що деякі з цих досліджень можуть бути недосконалими і що потрібно провести більше досліджень. Тим часом FDA рекомендує споживачам вжити запобіжних заходів, щоб обмежити їх вплив BPA. На додаток до придбання продуктів харчування в упаковці без BPA, споживачі повинні уникати перенесення або зберігання продуктів або рідин у пляшках з кодом переробки 3 або 7. Продукти та рідини не повинні нагріватися мікрохвильовою піччю у будь-якій формі пластику: замість цього використовуйте папір, скло або кераміку.
Огляд глави
Гормони походять з амінокислот або ліпідів. Гормони аміну походять з амінокислот триптофану або тирозину. Більші амінокислотні гормони включають пептиди і білкові гормони. Стероїдні гормони виводяться з холестерину.
Стероїдні гормони і гормон щитовидної залози є ліпід Всі інші гормони, отримані амінокислотами, розчинні у воді. Гідрофобні гормони здатні дифузіроваться через мембрану і взаємодіяти з внутрішньоклітинним рецептором. На відміну від цього, гідрофільні гормони повинні взаємодіяти з рецепторами клітинної мембрани. Вони, як правило, пов'язані з білком G, який активується, коли гормон зв'язує рецептор. Це ініціює сигнальний каскад, який включає другий месенджер, такий як циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ). Другі системи месенджерів значно посилюють гормональний сигнал, створюючи більш широку, ефективнішу та швидшу реакцію.
Гормони виділяються при стимуляції, яка має хімічне або нервове походження. Регуляція викиду гормонів в першу чергу досягається за рахунок негативного зворотного зв'язку. Різні подразники можуть викликати викид гормонів, але є три основних типи. Гуморальні подразники - це зміни рівня іонів або поживних речовин у крові. Гормональні подразники - це зміни рівня гормонів, які ініціюють або пригнічують секрецію іншого гормону. Нарешті, нервовий подразник виникає, коли нервовий імпульс спонукає до секреції або гальмування гормону.
Переглянути питання
Питання: Нещодавно розроблений пестицид спостерігався, щоб зв'язуватися з рецептором внутрішньоклітинного гормону. При попаданні в організм залишки цього пестициду можуть порушити рівень ________.
А. мелатонін
B. гормон щитовидної залози
C. гормон росту
D. інсулін
Відповідь: B
Питання: Мала молекула зв'язується з білком G, перешкоджаючи його активації. Який прямий вплив це матиме на сигналізацію, яка включає цАМФ?
А. гормон не зможе зв'язуватися з рецептором гормонів.
Б. аденілілциклаза не буде активована.
C. надмірна кількість цАМФ буде вироблятися.
Буде розпочато каскад фосфорилювання.
Відповідь: B
Питання: Студент потрапляє в автомобільну аварію, і хоча і не боляче, відразу відчуває розширення зіниць, почастішання серцебиття та прискорене дихання. Який тип стимулу ендокринної системи отримав студент?
А. гумораль
Б. гормональний
С. нейронні
D. позитивні відгуки
Відповідь: C
Питання критичного мислення
Питання: Порівняйте та порівняйте сигналізаційні події, пов'язані з другими месенджерами CamP та IP 3.
А. в обох цАМФ і IP 3 —кальцій сигналізації, гормон зв'язується з рецептором гормонів клітинної мембрани, який з'єднаний з білком G. Білок G активізується, коли гормон зв'язується. У разі сигналізації цАМФ активований білок G активує аденілілциклазу, через що АТФ перетворюється в цАМФ. Цей другий месенджер може потім ініціювати інші сигнальні події, такі як каскад фосфорилювання. У разі IP 3-кальцієвої сигналізації активований білок G активує фосфоліпазу С, яка розщеплює мембранну фосфоліпідну сполуку на DAG і IP 3. IP 3 викликає викид кальцію, ще одного другого месенджера, з внутрішньоклітинних запасів. Це викликає подальші сигналізаційні події.
Питання: Опишіть механізм гормональної реакції, що виникає в результаті зв'язування гормону з внутрішньоклітинним рецептором.
А. внутрішньоклітинний рецептор гормонів знаходиться всередині клітини. Гідрофобний гормон дифундує через клітинну мембрану і зв'язується з рецептором внутрішньоклітинного гормону, який може перебувати в цитозолі або в ядрі клітини. Цей гормон-рецепторний комплекс зв'язується з сегментом ДНК. Це ініціює транскрипцію гена-мішені, кінцевим результатом якого є збірка білка і гормональна відповідь.
Глосарій
- аденілілциклаза
- мембранно-зв'язаний фермент, який перетворює АТФ в циклічний АМФ, створюючи цАМФ, в результаті активації G-білка
- циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ)
- другий месенджер, який у відповідь на активацію аденілілциклази запускає каскад фосфорилювання
- діацилгліцерин (DAG)
- молекула, яка, як і цАМФ, активує білкові кінази, тим самим ініціюючи каскад фосфорилювання
- зниження регуляції
- зменшення кількості рецепторів гормонів, як правило, у відповідь на хронічно надмірний рівень гормону
- перший месенджер
- гормон, який зв'язується з рецептором гормону клітинної мембрани і запускає активацію другої системи месенджера
- G білок
- білок, пов'язаний з рецептором гормонів клітинної мембрани, який ініціює наступний крок у другій системі месенджера після активації зв'язуванням гормон-рецептор
- рецептор гормонів
- білок всередині клітини або на клітинній мембрані, яка зв'язує гормон, ініціюючи відповідь цільової клітини
- інозитол трифосфат (IP 3)
- молекула, яка ініціює вивільнення іонів кальцію з внутрішньоклітинних запасів
- фосфодіестераза (ФДЕ)
- цитозольний фермент, який деактивує і деградує цАМФ
- фосфорилювання каскад
- сигнальна подія, при якій множинні протеїнкінази фосфориліруют наступний білковий субстрат шляхом перенесення фосфатної групи з АТФ в білок
- протеїнкіназа
- фермент, який ініціює каскад фосфорилювання при активації
- другий месенджер
- молекула, яка ініціює сигнальний каскад у відповідь на зв'язування гормону на рецепторі клітинної мембрани та активацію білка G
Автори та атрибуція
- upregulation
- increase in the number of hormone receptors, typically in response to chronically reduced levels of a hormone
- Template:ContribOpenStaxAP