Биохимия гормонов. Гормональная регуляция обмена веществ

Биохимия гормонов. Гормональная регуляция обмена веществ.

 

Цели занятия: сформировать знания о гормонах как химических посредниках ЦНС и внутриклеточных обмена;

сформировать знания об основных механизмах межорганной регуляции обмена веществ

 

Задачи обучения: научиться применять знания о молекулярных механизмах регуляции метаболизма для понимания биологических основ патогенеза эндокринных и других заболеваний.

 

Основные вопросы темы:

  1. Основные механизмы регуляции метаболизма. Роль гормонов в регуляции межклеточной и межорганной координации обмена веществ.
  2. Общие свойства гормонов. Структура гормональной системы: гормон, рецептор, промежуточный передатчик, клетки и органы-мишени.
  3. Классификация гормонов:

а) по месту синтеза;

б) по биологической роли;

в) по химическому строению;

г) по механизму действия.

  1. Иерархия регуляторных систем.

5..Химическая природа, синтез и механизм действия инсулина на обмен веществ.

6.Химическая природа, синтез и механизм действия глюкагона на обмен веществ.

7.Химическая природа, синтез и механизм действия гормонов щитовидной железы на энергетический обмен веществ. Роль гипоталамо-гипофизарной системы в регуляции синтеза йодтиронинов.

8.Молекулярные основы эндокринных заболеваний:

а)   нарушения обмена при голодании;

б) нарушения обмена при эндокринных нарушениях (сахарный диабет, микседема, тиреотоксикоз).

9.Химическая природа, синтез и механизм действия норадреналина и адреналина на обмен веществ.

10.Депонирование и мобилизация гликогена и жиров под действием катехоламинов

11.Химическая природа, синтез и механизм действия глюкокортикостероидов на обмен веществ.

12.Регуляция глюконеогенеза. Болезнь Иценко-Кушинга

 

Методы обучения и преподавания: практическое занятие – дискуссия,

В ходе работы обратить внимание на следующее:

В основе регуляции отдельных метаболических путей лежит изменение скоростей отдельных ферментативных реакций, а изменение скоростей отдельных ферментативных обусловлено либо изменением активности фермента, либо изменением его количества. Скорость ферментативных реакций на уровне целой клетки зависит от скорости поступления субстратов в неё, а следовательно, от проницаемости клеточных мембран. Взаимосвязь и регуляция обмена веществ на уровне целого организма обеспечивается наличием специальных интегрирующих систем. Одной из таких систем является эндокринная система. Гормоны функционируют как химические «посредники», приносящие соответствующие сигналы в клетки-мишени. Гормоны взаимодействуют с высокоспецифичными рецепторами клетки –мишени и  влияют на скорость метаболизма в этих клетках путем изменения:

а) проницаемости клеточных мембран;

б) активности ферментов и аллостерический путь;

в) количество ферментов или экспрессия генов.

Ответная реакция клетки – мишени на действие гормона очень разнообразна и определяется как химическим строением гормона, так и типом клетки, на которую направлено действие гормона.

Познакомиться со схемой «Основные эндокринные системы и их ткани  клетки – мишени».

Знать, что по химической структуре гормоны делятся на 3 группы:

а)  белки и пептиды;

б)  стероиды;

в) производные аминокислоты.

Познакомиться с таблицей «Основные классы гормонов и их представители»

Познакомиться со схемой «Механизм  действия адреналина».

Познакомиться с действием гормонов через аденилатциклазную систему.

Познакомиться с действием гормонов по цитозольному механизму.

При каком механизме действия гормонов эффект сохраняется дольше, а возникает позже? Почему? На какие процессы влияют стероидные гормоны:

а) быстро развивающиеся и кратковременные;

б) медленно развивающиеся и длительные.

В основе регуляции отдельных метаболических путей лежит изменение скоростей отдельных ферментативных реакций, а изменение скоростей отдельных ферментативных обусловлено либо изменением активности фермента, либо изменением его количества. Скорость ферментативных реакций на уровне целой клетки зависит от скорости поступления субстратов в неё, а, следовательно, от проницаемости клеточных мембран.

Обратить внимание на молекулярные основы эндокринных заболеваний.

Для этого необходимо:

Вспомнить механизм действия инсулина, глюкагона и йодтиронинов на обмен углеводов, липидов и аминокислот.

Рассмотреть схему регуляции глюкозы в крови гормонами.

Адреналин активирует мобилизацию депонированных жиров, действуя по тому же механизму, как и в случае мобилизации гликогена, т.е. через каскад реакций, включающий синтез цАМФ, активацию протеинкиназы и фосфорилирование липазы. Действие катехоламинов сходно с действием глюкагона. Различие в следующем: адреналин выделяется в кровь при мышечных нагрузках или стрессовых ситуациях и служит для обеспечения интенсивной срочной деятельности организма, а концентрация глюкагона в крови зависит от ритма питания, постепеннно, нарастая после завершения приема пищеварения.

В постабсорбтивный период по мере исчерпания запасов гликогена в печени  под действием кортизола стимулируется глюконеогенез. Кортизол сильно тормозит синтез белков в мышцах и других тканях, за исключением печени. Вследствие этого концентрация аминокислот в тканях и крови повышается и они могут быть использованы для глюконеогенеза в печени и в почках. В печени кортизол стимулирует синтез белков, в частности, ферментов, участвующих в глюконеогенезе. Регуляция секреции кортизола  через ЦНСгормоны гипоталамуса и гипофиза. Избыточное образование глюкокортикостероидов предотвращается  механизмом обратной  отрицательной связи: кортизол подавляет  секрецию кортикотропин-либерина и тем самым прерывает цепь событий, ведущих к образованию кортизола.

Альдостерон вырабатывается в коре надпочечников. Секреция его увеличивается при снижении концентрации NаС1 в крови. В почках альдостерон увеличивает скорость реабсорбции Nа, а вместе с ним и С1 в канальцах нефронов, что вызывает задержку NаС1 в организме.

  • Основная литература:
  1. Конспект лекций

2.Тапбергенов С.О. Медицинская биохимия.- Астана, 2001.

3.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.,2005.

4.Биохимия, под ред. Чл.-корр. РАН, проф. Е.С. Северина.- М.,2005.

5.Николаев А.Я. Биологическая химия.- М.,2004.

  1. Биохимия в вопросах и ответах под ред.С.М.Адекенова,2003

 

Дополнительная литература

  1. Строев Е.А. Биохимия, 1986.
  2. Ленинджер Л. Основы биохимии, М., Мир, 1985.
  3. Мецлер Д. Биохимия М.,Мир, 1980.

4.Шарманов Т.Ш., Плешкова С.М. Метаболические основы питания с курсом общей биохимии, Алматы, 1988.

5.А. Уайт и соавторы Основы биохимии- М., 1986.

 

Контроль:

Ответить на контрольные вопросы:

1.Назовите основные механизмы регуляции метаболизма.

2.Объясните понятия: гормон – рецептор, клетка – мишень, органы-мишени.

3.Какие гормоны действуют по мембранному механизму? Приведите примеры.

4.Какие гормоны действуют по цитозольному механизму? Как они влияют на синтез белков и метаболизм в клетке?

5.Какие гормоны действуют по мембранно-цитозольному механизму?  Как протекает каскадный механизм активации ферментов путем фосфорилирования-дефосфорилирования?

6.Какова роль рилизинг-факторов в иерархии регуляторных систем?

7.Назовите гормоны, предшественником которых является холестерин.

8.Какие гормоны синтезируются из тирозина?

9.Назовите тропные гормоны гипофиза. Какова их роль в регуляции метаболизма?

10.Написать химические реакции обмена веществ (примеры), в которых регуляторами являются:

а) инсулин;  б) глюкагон;  в) тироксин

11.Ответить на вопросы:

а) почему возникает эндемический зоб?

б) как проявляется тиреотоксикоз?

в) какие биохимические изменения наблюдаются при сахарном диабете?

12.Строение и биосинтез гормонов щитовидной железы.

13.Химическая природа, синтез гормонов поджелудочной железы.

14.Как изменяется обмен веществ и гормональный статус при голодании?

15.Как изменяются биохимические показатели крови и мочи при сахарном диабете?

16.Как происходит активация проинсулина и проглюкагона?

17.Как регулируется синтез и секреция иодтиронинов?

18.Какие болезни возникают при гипер- и гипофункции  щитовидной железы?

19.Из какой аминокислоты синтезируется адреналин?

20.По какому механизму работает адреналин? Как действует адреналин на обмен гликогена и жиров

21.Как меняется обмен веществ при феохромоцитомах?

22.Как и из чего синтезируются глюкокортикостероиды и минералокортикостероиды?

23.По какому механизму работают стероидные гормоны? Как они влияют на скорость транскрипции?

24.Как влияет кортизол на обмен веществ при голодании?

25.Как изменяются биохимические показатели крови и мочи при гиперкортицизме?

26.Как изменяются биохимические показатели крови и мочи при гипокортицизме?

27.Как регулируется синтез и секреция кортизола?

Какие болезни возникают при гипер- и гипофункции  альдостерона?

 

Работа по билетам:

 

БИЛЕТ №1

1.Иерархия регуляторных систем

2.Классификация гормонов по механизмам передачи сигналов в клетку.

3.Причины возникновения кетонемии и кетонурии при гиперпродукции глюкагона.

4.Синтез иодтиронинов.

 

 

БИЛЕТ №2

1.Классификация гормонов по биологическим функциям

2.Уровни регуляции метаболизма.

3.Изменения в обмене веществ при голодании, 2 фаза

4.Регуляция синтеза и секреции иодтиронинов, роль ТТГ.

 

БИЛЕТ №3

1.Классификация гормонов по химической природе

2.Общие свойства гормонов.

3.Изменение обмена веществ при голодании,3 фаза

4.Гиперфункция щитовидной железы, причины, симптомы.

 

 

БИЛЕТ №4

1.Гормоны гипоталамуса: либерины и статины, их роль.

  1. Механизм регуляции метаболизма на клеточном уровне.

3.Причины гиперглюкоземияи и  глюкозурии при сахарном диабете.

4.Гипофункция щитовидной железы

 

БИЛЕТ №5

  1. Цитозольный механизм действия гормонов
  2. Классификация гормонов по месту синтеза. Приведите примеры.

3.Механизм действия глюкагона на обмен глюкозы и липидов.

4.Эндемический зоб, причины возникновения, профилактика.

 

БИЛЕТ №6

  1. Цитозольный механизм действия гормонов

2.Изменение в обмене веществ при голодании, 1 фаза.

3.Синтез норадреналина и адреналина.

4.Сахарный диабет, типы, диагностика.

 

БИЛЕТ №7

1.Мембранный механизм действия гормонов

2.Механизм действия адреналина на обмен углеводов и липидов.

3.Механизм действия йодтиронинов на обмен веществ.

4.Кортизол, влияние на обмен веществ. Гиперкортицизм. Болезнь Иценко-Кушинга

Қажетті материалды таппадың ба? Онда KazMedic авторларына тапсырыс бер

Биохимия гормонов. Гормональная регуляция обмена веществ

error: Материал көшіруге болмайды!