Гормоны косвенного действия

СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН.

1. Усиливает выделение глюкагона, поэтому наблюдается ускорение распада гликогена.

2. Вызывает активацию липолиза, поэтому способствует утилизации жира в качестве источника энергии.

ЙОДСОДЕРЖАЩИЕ ГОРМОНЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ.

Поэтому эти гормоны усиливают биосинтез белков на уровне транскрипции. Среди этих белков - окислительные ферменты, в частности разнообразные дегидрогеназы. Кроме того, они стимулируют синтез АТФаз, т.е. ферментов, которые разрушают АТФ. Для процессов биоокисления требуются субстраты - продукты окисления углеводов и жиров. Поэтому при увеличении продукции этих гормонов наблюдается усиление распада углеводов и жиров.

Структура и биологическая роль гликозамингликанов.

Гликозаминогликаны (ГАГ) – углеводная часть углеводсодержащих биополимеров гликозамино-протеогликанов или протеогликанов. Прежнее название гликозаминопротеогликанов "мукополисахариды" исключено из химической номенклатуры.

Молекулы ГАГ состоят из повторяющихся звеньев, которые построены из остатков уроновых кислот (D-глюкуроновой или L-идуроновой) и сульфатированных и ацетилированных аминосахаров. Кроме указанных основных моносахаридных компонентов, в составе ГАГ в качестве так называемых минорных сахаров встречаются L-фукоза, сиаловые кислоты, D-манноза и D-ксилоза.

Гликозаминогликаны в составе протеогликанов входят в состав межклеточного вещества соединительной ткани, содержатся в костях, синовиальной жидкости, стекловидном теле и роговице глаза. Вместе с волокнами коллагена и эластина ГАГ в составе протеогликанов образуют соединительнотканный матрикс (основное вещество).

Один из представителей ГАГ – гепарин, обладающий противосвёртывающей активностью, находится в межклеточном веществе ткани печени, лёгких, сердца, стенках артерий. Гепарин интенсивно взаимодействует с некоторыми компонентами плазмы. Он специфически связывает факторы свертывания крови IX и XI. Более важной для антикоагулянтной активности гепарина является его способность взаимодействовать с антитромбином III.

ГАГ в составе протеогликанов покрывают поверхность клеток, играют важную роль в ионном обмене, иммунных реакциях, дифференцировке тканей. Генетические нарушения распада ГАГ приводят к развитию большой группы наследственных болезней обмена – мукополисахаридозов.

Практически все ГАГ ковалентно связаны с белком в молекуле гликозаминопротеогликанов (протеогликанов). ГАГ подразделяются на семь основных типов:

1. Гиалуроновая кислота

2. Хондроитин-4-сульфат

3. Хондроитин-6-сульфат

4. Дерматансульфат

5. Гепарансульфат

6. Гепарин

7.Кератансульфат

Биосинтез и распад ГАГ осуществляются при участии высокоспецифичных ферментов – гликозилтрансфераз и гликозидаз (сульфатаз). Ферменты первого типа в различных отделах эндоплазматического ретикулума и пластинчатого комплекса (комплекса Гольджи) катализируют реакции, в результате которых образуются определённые по структуре углеводные цепи ГАГ. Гликозидазы последовательно расщепляют ГАГ в лизосомах на моносахаридные фрагменты.

ГАГ входят в состав сложных белков, которые называются ПРОТЕОГЛИКАНАМИ. ГАГ составляют в протеогликанах 95% их веса. Остальные 5% веса - это белок. Белковый и небелковый компоненты в протеогликанах связаны прочными, ковалентными связями. На рисунке 15. представлено строение молекулы протеогликанов.

Рисунок 15.

Белковый компонент - это особый COR-белок. К нему при помощи трисахаридов присоединяются ГАГ. 1 молекула COR-белка может присоединить до 100 ГАГ.

В клетке протеогликаны связаны с гиалуроновой кислотой. Образуется сложный надмолекулярный комплекс. Упругие цепи ГАГ в составе протеогликанов образуют образуют макромолекулярные сетчатые структуры. Такое химическое строение обеспечивает выполнение функции молекулярного сита с определенными размерами пор при транспорте различных веществ и метаболитов. Размер пор определяется типом ГАГ, преобладающим в данной конкретной ткани. Например, соединительнотканная капсула почечного клубочка обеспечивает селективный транспорт веществ в процессе ультрафильтрации. За счет множества сульфо- и карбоксильных групп сетчатые структуры являются полианионами, способными депонировать воду, некоторые катионы (К⁺, Na⁺, Ca⁺², Mg⁺²).

Состав и функции гликопротеидов. Общая характеристика функции гаптоглобина, трансферрина, церулоплазмина, фибриногена,  - фетопротеина.

Углеводсодержащие белки — гликопротеины — представляют собой комплексы белков, гексоз и их производных. Они вырабатываются и секретируются клетками печени под влиянием катехоламинов.

Наиболее известными представителями собственно гликопротеинов являются различные ферменты (например, церулоплазмин), фибриноген, гаптоглобин, трансферрин, фибронектин, ламинин и т.д. Два последних гликопротеина будут рассмотрены позднее (занятие «Биохимия соединительной ткани).

Гаптоглобин – синтезируемый в печени белок. Его характерной особенностью является способность связываться с гемоглобином с образованием комплекса («гемоглобин–гаптоглобин»), не проходящего через почечный барьер. Тем самым в организме задерживается очень ценный для него элемент – железо, а почки предохраняются от формирования гемосидероза. Помимо предохранения организма от потери железа гаптоглобин участвует в процессах детоксикации, защищает от протеолиза, участвует в транспорте витамина B_12.. Определение гаптоглобина имеет диагностическое значение при ряде патологических состояний.

-фетопротеин (АФП): гликопротеин (молекулярная масса 69 000), вырабатываемый в желточном мешке, печени и желудочно-кишечном тракте. Сходен с альбумином и выполняет его функции на эмбриональной стадии развития. Относится к числу онкофетальных антигенов, образующихся при внутриутробном развитии плода и не обнаруживаемых в постнатальном периоде.

Имеет диагностическое значение как маркер пороков развития плода, для диагностики гепатоцеллюлярного рака.

Церулоплазмин (ЦП) – медьсодержащий белок (молекулярная масса 132 000 Д). Существует в нескольких генетически обусловленных формах. В его состав входят 80% белка, 16% углеводов и 0,32% меди (по 2 атома на каждую из полипептидных цепей).

Синтез плазменного ЦП осуществляется преимущественно собственными клетками печени, а поддержание его уровня в крови контролируется рядом гормонов и медиаторов иммунной системы.

Функции ЦП разнообразны: он участвующий в обмене железа и кроветворении, разрушает биогенные амины и другие субстраты, является ферментом антиоксидантной защиты. Определение церулоплазмина имеет диагностическое значение.

Фибриноген, является важным фактором свертывания крови (фактор I). Та модификация белка, в виде которой он вырабатывается паренхиматозными клетками печени и поступает в кровь, именуется фибриногеном А. Под действием тромбина фибриноген превращается в нерастворимый в крови фибриллярный белок – фибрин, составляющий основу тромба (сгустка). Определение фибриногена имеет диагностическое значение.

Трансферрин — транспортный белок, имеет мол. массу около 88 000 Д. Синтез трансферрина происходит в ос­новном в печени и в небольших количествах в лимфоидной ткани, молочной железе, тестикулах и яичниках.

Роль трансферрина сводится к переносу железа от места его всасы­вания к костному мозгу, а также от клеток ретикулоэндотелиальной системы, где происходит распад гемоглобина, к костному мозгу и пече­ни. Каждая молекула трансферрина мо­жет связать 2 атома трехвалентного железа. Металлосвязывающий участок молекулы не является специфичным для железа.

Трансфер­рин может связывать также хром, медь, маг­ний, цинк, кобальт, однако сродство к этим ме­таллам ниже, чем к железу. Многие клетки организма нуждаются в трансферрине для роста. В иммунной системе присутствие трансферрина — обязательное ус­ловие для пролиферации Т-лимфоцитов. Трансферрин относится к белкам ост­рой фазы, отражающим иммунологическую ре­активность организма.