Методические рекомендации к практическим (лабораторным, семинарским) занятиям для студентов

Тема 4. Гормоны.

Цель: Сформировать систему знаний об иерархии регуляторных систем организма, строении, химической природе, общих признаках гормонов, основных типовых механизмах действия, функциях каждого гормона, участии их в регуляции обменных процессов, последствиям гипер- и гипофункции желез внутренней секреции.

Общее время занятия – 135 мин.

Оснащение занятия.

Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, колба для гидролиза, асбестовая сетка, газовая горелка, пипетки, пробирки, дозаторы.

Объект исследования и реагенты: тиреоидин (10% раствор), адреналин (0,1% раствор), инсулин, фолликулин (2% спиртовый раствор), моча; гидроксид натрия (10% раствор), серная кислота, лакмусовая бумага, крахмал (1% раствор), йодат калия (2% раствор), хлорид железа (3% раствор), гидроксид аммония (25% раствор), карбонат натрия (10% раствор), диазореактив, мета-динитробензол (2% спиртовой раствор), тест-полоски для определения хорионического гонадотропина.

Теоретическая справка.

Гормоны – биологически активные органические вещества разнообразного химического строения, осуществляющие гуморальную регуляцию обмена веществ и координацию функций организма.

Общие признаки гормонов:

1. дистантность действия, т.е. воздействие на отдаленные клетки и ткани,

2. строгая биологическая специфичность,

3. избирательность действия,

4. высокая биологическая активность.

Классификация гормонов по химической природе:

1. Гормоны белково-пептидной природы:

• сложные белки (фолликулостимулирующий, лютеонизирующий тиреотропный гормоны);

• простые белки (инсулин, пролактин, соматотропин);

• пептиды (адренокортикотропный гормон, глюкагон, кальцитонин, вазопрессин, окситоцин).

2. Гормоны – производные аминокислот (тироксин, меланотонин, катехоламины).

3. Гормоны стероидной природы (кортикостероиды, половые гормоны)

4. Эйкозаноиды – производные полиненасыщенной жирной кислоты (арахидоновой), представленные такими соединениями, как простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.

Условно все вещества с гормональной активностью делятся на:

• классические, вырабатываются в железах внутренней секреции,

• тканевые, вырабатывающиеся в специализированных клетках.

Молекулярные механизмы действия гормонов

1. мембранно-опосредованный, характерный для водорастворимых гормонов, белково-пептидной природы, не проникающих в клетку;

2. цитозольный, по которому функционируют липофильные, водонерастворимые гормоны стероидного строения, легко пересекающие плазматические мембраны.

Гормоны, связываясь с рецепторами на поверхности клеточной мембраны, образуют комплекс гормон-рецептор, который трансформирует гормональный сигнал в изменение концентрации особых молекул внутри клетки – вторичных посредников. Вторичными посредниками могут быть следующие молекулы: циклический аденозинмонофосфат, циклический гуанозинмонофосфат (цАМФ, цГМФ), инозитолтрифосфат (ИФЗ), диацилглицерол (ДАГ), ионы кальция.

Стероидные и тиреоидные гормоны связываются с рецепторами внутри клетки и регулируют скорость транскрипции специфических генов.

В отсутствие гормона внутриклеточные рецепторы связаны обычно с другими белками в цитозоле или ядре.

Гипоталамус занимает важнейшее место в иерархической системе, объединяя высшие отделы ЦНС и эндокринные железы. В клетках нейронов гипоталамуса синтезируются пептидные гормоны двух типов. Одни через систему гипоталамо-гипофизарных сосудов поступают в переднюю долю гипофиза, где стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) синтез тропных гормонов; другие, как окситоцин и вазопрессин, поступают через аксоны нервных клеток в заднюю долю гипофиза, где они хранятся в везикулах и секретируются в кровь в ответ на соответствующие сигналы.