Основные открытия в области биологии после создания стэ

1. Открытие иерархических структур ДНК и белка, в том числе вторичной структуры ДНК - двойной спирали и её нуклеопротеидной природы

2. Расшифровка генетического кода (его триплетности, вырожденности и универсальности)

3. Выяснение механизма синтеза белка и регуляции генной активности

4. Открытие внеядерной (внехромосомной) наследстенности – плазмогенов (плазмона)

5. Открытие «горизонтального» переноса наследственной информации в пределах одного поколения (плазмиды)

6. Открытие фермента обратной транскриптазы или ревертазы, позволяющей реализовать генетическую информацию по принципиально новой схеме : РНК ---- ДНК ---- РНК ---- белок

7.Открытия ультраструктурной цитологии (рибосом 70S) про- и эукариот

8. Сальтационная теория макроэволюции методом крупных мутаций

9. Открытие подвижных генетических элементов («прыгающие» гены) и внутренних источников мутаций – генов-мутаторов

10. «Молчащие» гены состоящие из 10⁶ повторений одного гена

11. Геномные мутации у животных (полиплоидия и анеуплоидия)

Эндокринная система ( железы внутренней секреции )

Эндокринные железы ( железы внутренней секреции ) – органы, вырабатывающие и выделяющие в жидкие среды организма специфические биологически активные вещества – гормоны

Эндокринная система – совокупность органов и тканей, вырабатывающих гормоны

К железам внутренней секреции человека и высших животных относятся : гипофиз, эпифиз, щитовидная железа, около- (пара )щитовидные железы, надпочечники, тимус ( вилочковая железа ), поджелудочная железа, половые железы ( яичники и семенники )

Органы эндокринной системы

Центральные : гипоталамус , гипофиз, эпифиз Периферические : щитовидная, паращитовидные, надпочечники, тимус, поджелудочная железа, половые железы,

Признаки органов эндокринной системы

1. Обладают относительно небольшими размерами ( доли или несколько грамм )

2. Анатомически не связаны между собой

3. Синтезируют гормоны

4. Имеют обильную сеть кровеносных и лимфатических сосудов ( кровь приносит сырьё для синтеза гормонов и уносит продукты синтеза )

5. Не имеют выводных протоков ( в отличие от экзокринных желёз ) – выделяют свои секреты в жидкие среды организма ( преимущественно в кровь )

6. Взаимодействуют и действуют комплексно- гормоны, вырабатываемые одними железами, воздействуют на функции других желёз ; для регуляции каждого органа необходимы гормоны разных эндокринных желёз

7. Регулируются центральной и вегетативной нервной системой, а также гипоталамо-гипофизарной системой ( нарушение этих структур неизбежно ведёт к дегенерации функций )

- в основном нервные волокна , иннервирующие железу, регулируют тонус ( диаметр) кровеносных сосудов и региональный кровоток , через который поступает сырьё для синтеза гормонов и куда поступают гормоны после синтеза

Характеристика ( признаки ) гормонов

1. Образуются в железах внутренней секреции ( нейрогормоны могут синтезироваться в нейросекреторных клетках )

2. Высокая биологическая активность – способность быстро и сильно изменять интенсивность метаболизма ( реакция организма осуществляется при концентрации гормона в пикограммах -10 – 10 г. )

3. Образуются в микродозах ( микро- и миллиграммах, нанограммах - )

4. Небольшой размер молекул , позволяющий легко проникать через эндотелий капилляров и мембраны клеток

5. Изменяют проницаемость клеточной мембраны для активаторов и ингибиторов ферментов , изменяя их активность

6. Относительно быстрое разрушение гормонов тканями ( в печени )

7. Постоянно вырабатываются эндокринными железами и клетками неэндокринных органов ( концентрация гормонов в жидких средах остаётся относительно постоянной )

Гормоны могут образовываться в отдельных эндокринных клетках различных органов ( пищеварительного тракта , печени, почек, дыхательной и репродуктивной систем, нервной системе ) – тканевые гормоны

3. Специфичность действия – действие только на определённые ткани, органы , процессы - мишени ( дефицит какого-либо гормона не может быть компенсирован другим гормоном )

Действуют только на те органы и ткани , которые обладают специфическими клеточными рецепторами плазмолеммы, комплементарными соответствующим гормонам . При связывании гормона со специфическими рецепторами происходит изменение проницаемости клеточной мембраны для модуляторов активности ферментов и соответственно изменение метаболизма клетки – процессов транскрипции и трансляции белков

Возможно общее влияние отдельных гормонов ( адреналин, ацетилхолин ) на весь организм

3. Дистантность действия – оказывают своё действие далеко от места синтеза , перемещаясь в соответствующие ткани и органы - мишени по крови

4. Отсутствие у большинства гормонов видовой специфичности – можно использовать гормоны полученные из эндокринных желёз разных видов животных

5. Гипо- и гиперсекреция желёз внутренней секреции ( избыток или недостаток гормонов в организме ) приводит к возникновению специфических эндокринных патологий и аномалий организма

- для лечения гипофункции железы назначают заместительную терапию, т.е. введение недостающих гормонов

- при гиперфункции – применяют хирургическое лечение ( удаление части железы ) или применяют ингибиторы ( подавители ) соответствующих гормонов

3. Транспортируются к тканям кровью, лимфой , тканевой жидкостью в свободном состоянии и в связанном с белками плазмы крови и форменными элементами

Химическая природа гормонов

1. Пептиды и простые белки ( инсулин, соматотропин, тропные гормоны аденогипофиза, кальцитонин, глюкагон, вазопрессин, окситоцин, гормоны гипоталамуса )

2. Сложные белки – тиреотропин, лютропин

3. Производные аминокислот ( тироксин, трийодтиронин, адреналин и норадреналин )

4. Стероиды ( гормоны коры надпочечников - кортикостероиды, половые – андрогены, эстерогены )

5. Жирные кислоты

Функции гормонов –

1. Гуморальная регуляция обмена веществ , адаптация метаболизма к условиям существования

2. Регуляция дифференцировки тканей, размножения, роста , развития

3. Коррекция и модулирование интенсивности физиологических процессов

- Механизмы реализации функции гормонов связаны с их способностью изменять проницаемость клеточной мембраны, активность экспрессии генов и ферментов, интенсивность реакций метаболизма регулируемых процессов и органов

Методы изучения эндокринных желёз

В экспериментальных условиях применяют три метода:

1. экстирпация – удаление железы

2. трансплантация – пересадка железы

3. заместительная терапия – инъекции гормонов

Гипофиз ( нижний мозговой придаток )

1. Локализуется в турецком седле клиновидной кости мозгового черепа

2. Состоит из трёх долей : передней, средней ( аденогипофиз ) – 70% массы железы и задней ( нейрогипофиз )

Задняя доля в процессе эмбриогенеза возникла из нервной ткани , а передняя и средняя – из эпителиальной

3. Соединяется задней долей с гипоталамусом с помощью ножки

4. Масса 0,6 г. ; во время беременности возрастает до 1 г.

Клетки передней доли гипофиза разделяются на три группы по отношению к кислым и основным красителям :

Ацидофильные –окрашивающиеся кислыми красителями ; базофильные – окрашивающиеся основными красителями, хромофобные – не окрашивающиеся ни теми ни другими

5. Структурно и функционально тесно связан с гипоталамусом, что позволяет выделить гипоталамо-гипофизарную систему

6. функциональная активность гипофиза регулируется с помощью рилизинг-гормонов гипоталамуса ( либерины и статины )

- либерины – стимулируют, усиливают

- статины – тормозят выработку гормонов в аденогипофизе

Гормоны аденогипофиза ( передняя доля )

1.Соматотропин( гормон роста )

Фунции : 1. Стимулирование роста ( усиление деления клеток, увеличения синтеза белка ) ; особенно сильно действует на хрящевую и костную ткани , рост внутренних органов

Гиперфункция у детей – гигантизм, при котором рост может достигать 240—250 см.

Гиперфункция у взрослых – акромегалия – увеличение размеров кистей рук, стоп , языка, носа, нижней челюсти, органов грудной и брюшной полости за счет деления клеток хрящей

Гипофункция в раннем возрасте – карликовость ( лилипутизм ) – рост не более 130 см. ; отличаются пропорциональным телосложением и умственным развитием ( применение в детстве соматотропина может привести к увеличению роста )

Гипофункция у взрослых –глубокие нарушения обмена веществ, что приводит либо к общему ожирению ( гипофизарное ожирение ), либо к резкому исхуданию

2. Тропные гормоны – регуляторы активности эндокринных желёз :

Аденокортикотропный гормон ( АКТГ ) – регулирует секреции глюкокортикоидов коры надпочечников

Тиреотропный гормон – повышает секрецию гормонов щитовидной железы

Гонадотропные гормоны – регуляция функций половых желёз

- фолликулостимулирующий – ускоряет развитие фолликул в яичниках и сперматогенез в семенниках

- лютеинизирующий – стимулирование выделения половых гормонов гонадами; формирование и секреторная активность жёлтого тела яичника

3. Пролактин – рост молочных желёз и секреция молока