Гормоны пептиды функции и механизм действия. Пептидные гормоны и спорт

Заключение

Ни один человеческий организм не способен существовать без гормонов. Они сопровождают людей повсюду, активно вырабатываясь в тот момент, когда в них возникает потребность. В человеческом теле функционирует большое количество разнообразных гормональных субстанций. Львиная доля этих гормонов приходится на долю пептидов.

Что представляют собой и какова основа действия пептидов

Пептидные гормоны это вещества белковой природы, которые вырабатываются различными железами внутренней секреции в организме. К таким железам следует отнести следующие:

Однако не только в специфических железах вырабатываются пептиды, некоторые из них производятся жировой тканью, клетками желудка, некоторыми клетками печени и почек.

Механизм действия пептидных гормонов типичен для всех активных веществ этой природы и не зависит от места выработки самого гормона. Отличаются точки приложения активности и конечный эффект воздействия. Все гормоны действуют на органы-мишени посредством связи со специальными рецепторами, расположенными на мембране клетки. Каждый рецептор распознает только «свой» гормон, только тот, который может на него влиять. В клетке под влиянием связавшегося с рецептором пептида образуются посредники в виде различных ферментов. Эти ферменты в клетке активируют необходимые функции, и возникает эффективная ответная реакция на действие пептидного гормона.

Зачем нужен человеку гипофиз, и какие пептиды там формируются?

Гипофиз – это придаток мозга, который находится на нижней его части. Состоит из передней и задней доли. Именно передняя доля состоит из большого количества железистых клеток. Ниже представлен список пептидных гормонов передней доли гипофиза.

В задней доле гипофиза – нейрогипофизе, обычно гормонов не производится. Туда транспортируются пептиды из гипоталамуса, и здесь осуществляется их депонирование. Наиболее важными из депонированных гормонов являются вазопрессин и окситоцин. Вазопрессин выполняет две основные функции: регуляцию постоянства воды в организме и сужение сосудов. Окситоцин оптимизирует процесс родоразрешения и участвует в лактации, способствуя легкому выделению молока из желез матери.

Гипофиз тесно связан с гипоталамусом. Вместе с ним образует регуляторную гипоталамо-гипофизарную систему, которая участвует во многих функциях организма. Гипоталамус железой не является. Он представляет собой скопление клеток в небольшом пространстве промежуточного мозга. Однако клетки, находящие в гипоталамусе, являются активными продуцентами жизненно важных гормонов пептидной структуры.

Есть ли пептиды в гипоталамусе?

Все пептидные гормоны гипоталамуса это три различные группы активных веществ. Самая большая группа – рилизинговые гормоны. Они оказывают стимулирующее воздействие на активные вещества передней доли гипофиза. Они называются либеринами и влияют, согласно названию, на соответствующие гормоны в гипофизе. Основные из них следующие:

кортиколиберин;
тиролиберин;
соматолиберин;
фоллилиберин;
люлиберин.

Благодаря воздействию либеринов усиливается выработка гормонов гипофиза в те моменты, когда человеческий организм в этом нуждается. Однако не всегда выработку активных компонентов гипофиза надо усиливать. В некоторых ситуациях необходимо наоборот затормозить гормоны гипофиза. Для этого существует вторая группа гормонов гипоталамуса. Это статины, тормозящие деятельность соответствующих названию активных компонентов гипофиза.

соматостатин;
пролактостатин;
меланостатин.

Что регулируют пептидные вещества поджелудочной железы?

Не только в отделах головного мозга вырабатываются пептидные гормоны. Два важнейших гормона – инсулин и глюкагон, вырабатываются поджелудочной железой. Поджелудочная железа – это орган, находящийся в брюшной полости, в эпигастрии. Обладает секретирующей активностью внутренней, направленной на выработку пищеварительных гормонов, и внешней, при которой и образуются гормоны пептидной природы. Образование этих активных компонентов происходит в особых участках железы – островках Лангерганса.

Инсулин важнейший гормон пептидной структуры в организме. Он участвует в обмене углеводной энергии, способствует улучшению транспорта углеводов в мышцы и жировую ткань. Однако главным эффектом является контроль гликемии – снижение концентрации сахара в крови. Антиподом является второй пептидный панкреатический гормон – глюкагон. Его участие в энергетическом обмене заключается в поднятии концентрации сахара в крови тогда, когда это необходимо организму.

А могут ли где-то еще образоваться пептиды?

К пептидным гормонам относится и паратиреоидный гормон, образуемый в паращитовидных железах. Функция этого активного компонента направлена на регуляцию обмена кальция в организме. Он угнетает формирование костной ткани и секретируется при снижении уровня кальция в крови.

Несколько активных пептидных веществ вырабатывается в щитовидной железе. Один из них полный антагонист паратиреоидному гормону. Его название кальцитонин. Он участвует в обмене кальция и фосфора и стимулирует активность клеток-строителей костной ткани.

Некоторые гормоны способны влиять на состав крови. Они носят название эритропоэтины, контролирующие образование эритроцитов и формирование гемоглобина крови, и тромбопоэтины, которые участвуют в процессе формирования тромбоцитов. Эти пептидные гормоны вырабатываются печенью и почками.

Заключение

Таким образом, пептидные гормоны участвуют во многих биологических процессах организма, играют важнейшую роль в контроле работы большинства органов и систем. Во многих случаях являются незаменимыми, от которых зависит само существование человека.

Полипептидные гормоны , или просто пептидные гормоны — это гормоны, состоящие из аминокислот, выделяемых эндокринной системой и распределяемых по нервным окончаниям через циркуляцию крови. Эндокринные органы, которые выделяют пептидные гормоны — это гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники, поджелудочная железа, эндокринная и жировая ткань. Органы, которые не считаются частью эндокринной системы, такие как сердце и желудочно-кишечный тракт, также могут секретировать пептидные гормоны.

Процесс выработки этих гормонов такой же, как и процесс производства белков. В ядре клетки дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) сначала переходит в матричную рибонуклеиновую кислоту (мРНК), после чего в рибосомах шаблон мРНК транслируется в цепи аминокислот (предшественники пептидного гормона). Эти аминокислотные цепи, называемые также препрогормонами, затем посылаются в эндоплазматический ретикулум для удаления сигнала или ведущих последовательностей, они обычно содержат от 15 до 30 аминокислот и располагаются на N-концевой аминокислотной цепи. Расщепление сигнальных последовательностей приводит к образованию прогормонов. Прогормоны либо упаковываются в секреторные пузырьки или расщепляются ферментами, называемыми эндопептидазой, и формируют зрелый гормон, который и попадает в кровь.

Пептидные гормоны, секретируемые гипоталамусом, как правило, называются релизинг-факторами, и включают кортикотропин-, гонадотропин-, соматотропин — и тиреотропин-рилизинг-гормоны.

Гормоны, секретируемые передней долей гипофиза включают меланоцитостимулирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ), тиреотропный гормон и гормон роста или соматотропин. Пептидные гормоны, выделяемые задней долей гипофиза, включают пролактин или маммотрофный гормон, вазопрессин или антидиуретический гормон, и окситоцин. К другим пептидным гормонам относится тироксин, выделяемый щитовидной железой, кортизол, вырабатываемый надпочечниками и инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой.

Определенные внеклеточные сигналы индуцируют секрецию полипептидных гормонов. Например при изменении гомеостатического баланса, они выделяются для восстановления равновесия. Эндокринная система, как правило, функционирует исходя из отрицательных и положительных обратных реакций или механизмов обратной связи. Например, передняя доля гипофиза выделяет адренокортикотропный гормон, который стимулирует секрецию кортизола из коры надпочечников. Когда гипофиз определяет, что уровень кортизола в крови повышается, выработка адренокортикотропного гормона снижается.

Для стимуляции органа, пептидный гормон должен иметь рецептор в этом органе. Рецепторы пептидных гормонов расположены в клеточной мембране, кроме рецепторов тиреоидных гормонов, которые находится в ядре клетки. Когда пептидный гормон связывается со своим рецептором, происходит трансдукция сигнала, и вещество, называемое вторичным мессенджером, высвобождается для активации специфических белков и для повышения или ингибирования выработки определенных веществ. Вторичные мессенджеры обычно содержат кальций, циклический аденозинмонофосфат (сАМР), инозитол трифосфат и диацилглицерол.

Пептидные гормоны, или белково-пептидные, - общее название гормонов, являющихся по своей структуре белками или пептидами. Пептидные гормоны в организме часто выполняют функцию запускающих факторов. Они являются стимулами к выработке других гормонов, в частности таких, как тестостерон и кортикостероиды. После применения пептидных гормонов значительно усиливаются анаболические процессы в организме, увеличивается рост мышц либо снижается порог болевой чувствительности.

К аналогам человеческих пептидных гормонов относятся синтетические препараты, или препараты, полученные с помощью современных генно-инженерных технологий. Это гонадотропин, гормон роста, адренокортикотропный гормон и эритропоэтин.

Гонадотропные гормоны образуются в передней доле гипофиза и стимулируют функции половых желез. Это дает эффекты, сходные с таковыми у тестостерона, т. е. рост мышечной массы.

Гормон роста вызывает рост скелета у человека до определенного предела и используется некоторыми спортсменами для наращивания мышечной массы. Препараты, содержащие соматотропин, как еще называют гормон роста, вызывают ряд побочных эффектов. Это могут быть аномалии в размерах рук, лица, внутренних органов, в частности печени. Экзогенный гормон роста вызывает заболевания суставов, развитие диабета, сердечно-сосудистых заболеваний.

Адренокортикотропный гормон, или АКТГ, увеличивает содержание кортикостероидов и используется спортсменами для восстановления травмированных тканей и мышц. При длительном использовании экзогенного АКТГ может произойти отмирание мышц. Помимо этого у атлета возникают проблемы со сном, повышается кровяное давление, развивается диабет, язва желудка и другие побочные эффекты.

Эритропоэтин увеличивает количество красных кровяных телец - эритроцитов. Это значительно улучшает результативность в видах спорта на выносливость за счет повышения кислородтранспортной функции крови. Поэтому в некоторых видах спорта международные федерации вынуждены вводить дополнительный допинг-контроль количества эритроцитов. Эритропоэтин влияет на гематокрит организма, т. е. повышает вязкость крови. В свою очередь для нормального снабжения тканей кислородом, хотя это звучит парадоксально в отношении действия препарата, стимулирующего эритропоэз, организм вынужден включать механизмы повышения кровяного давления. Напряженная сердечная деятельность в этом случае может вызвать инфаркт миокарда. Другие опасные эффекты действия эритропоэтина связаны с церебральным параличом, возможностью появления кровяных сгустков в легких.

БЕЛКОВО-ПЕПТИДНЫЕ ГОРМОНЫ - обширная группа гормонов, вырабатываемых различными эндокринными железами, по структуре являющихся белками или пептидами. Наибольшее количество белково-пептидных гормонов секретируется гипофизом: окситоцин, вазопрессин, альфа- и бета-меланоцитостимулирующие гормоны, адренокортикотропный гормон (АКТГ), липотропный гормон, гормон роста, лактогенный, лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный гормоны. Поджелудочная железа вырабатывает да гормона - инсулин и глюкагон, околощитовидная железа - паратгормон и щитовидная железа - тиреокальцитонин. Большая группа пептидных гормонов секретируется гипоталамусом; их называют рилизинг-гормонами гипоталамуса, так как они стимулируют выделение гормонов передней доли гипофиза (от английского realease - выделяю).

По химическому строению белково-пептидные гормоны крайне разнообразны. Большая часть белково-пептидных гормонов является простыми пептидами, молекула которых состоит из одной пептидной цепи, содержащей различное количество аминокислотных остатков,- от 3 в тиреотропин-рилизинг-гормоне гипоталамуса до 198 в лактогенном гормоне. Окситоцин и вазопрессин содержат в своих молекулах по 9, а меланоцитостимулирующий гормон - 13, бета-меланоцитостимулирую щий гормон - 18, глюкагон - 29, тиреокальцитонин - 32,АКТГ - 39, паратгормон - 84, бета-липотропный гормон - 91 и гормон роста - 191 аминокислотный остаток, алфа- и бета-Меланоцитостимулирующие гормоны, глюкагон, АКТГ, паратгормон и бета-липотропный гормон не содержат дисульфидных связей. Окситоцин, вазопрессин и тиреокальцитонин содержат одну, гормон роста - две и лактогенный гормон - три дисульфидные связи. Химическое строение инсулина отличается от структуры всех других гормонов. Молекула инсулина состоит из двух пептидных цепей (А, состоящей из 21, и В - из 30 аминокислотных остатков), связанных друг с другом двумя дисульфидными мостиками. Особую группу белково-пептидных гормонов составляют гормоны гипофиза: лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный, являющиеся сложными белками - гликопротеидами. Активная молекула этих веществ образуется путем соединения двух неактивных субъединиц (фльфа и бета) с помощью нековалентных связей.

По биологическому действию белково-пептидные гормоны крайне разнообразны. Рилизинг-гормоны гипоталамуса стимулируют секрецию соответствующих тройных гормонов гипофизом. Окситоцин и вазопрессин регулируют транспорт воды в организме и стимулируют сокращение гладкой мускулатуры матки и кровеносных сосудов, альфа- и бета-Меланоцитостимулирующие гормоны повышают образование кожных пигментов. Глюкагон и инсулин регулируют углеводный обмен, тиреокальцитонин и паратгормон - фосфорно-кальциевый обмен, липотропный гормон - жировой обмен, гормон роста - обмен белков, жиров и углеводов и стимулирует общий рост организма, лактогенный гормон увеличивает образование молока в молочных железах. Другие белково-пептидные гормоны гипофиза (АКТГ, лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный) активируют функцию соответствующих эндокринных желез, коры надпочечников, гонад и щитовидной железы.

Помимо гипофиза и других желез, белково-пептидные гормоны вырабатываются также плацентой, которая секретирует в кровь соматомаммотропин, сходный по химической структуре и биологическим свойствам с гипофизарным гормоном роста, и хорионический гонадотропин, сходный с лютеинизирующим горбоном. К белково-пептидным гормонам относят также секретин - пептид, состоящий из 26 аминокислотных остатков. Он вырабатывается слизистой оболочкой тонкой кишки и через кровь стимулирует секрецию панкреатического сока. К белково-пептидным гормонам относят иногда ангиотензин, обладающий гипертензивным действием и стимулирующий секрецию надпочечником альдостерона, а также брадикинин и каллидин, стимулирующие сокращение гладкой мускулатуры. Эти вещества являются окта-, нона- и декапептидами и образуются из специфических белков плазмы под влиянием протеолитических ферментов.

Клиническое применение. Многие белково-пептидные гормоны получают синтетическим путем и применяют в клинике для лечения заболеваний желез внутренней секреции, при нарушениях обмена веществ и других заболеваниях.

Библиография: Химия и биохимия пептиднобелковых гормонов, в кн.: Совр. вопр. эндокринол., под ред. Н. А. Юдаева, в. 4, М., 1972; Hormones In blood, ed. by G.H. Gray a. A. L. Bacharacb, v. 1-2, L.- N. Y., 1967.

Что представляют собой и какова основа действия пептидов

Пептидные гормоны — это вещества белковой природы, которые вырабатываются различными железами внутренней секреции в организме. К таким железам следует отнести следующие:

Зачем нужен человеку гипофиз, и какие пептиды там формируются?

Есть ли пептиды в гипоталамусе?

кортиколиберин;
тиролиберин;
соматолиберин;
фоллилиберин;
люлиберин.

соматостатин;
пролактостатин;
меланостатин.

Что регулируют пептидные вещества поджелудочной железы?

Инсулин — важнейший гормон пептидной структуры в организме. Он участвует в обмене углеводной энергии, способствует улучшению транспорта углеводов в мышцы и жировую ткань. Однако главным эффектом является контроль гликемии – снижение концентрации сахара в крови. Антиподом является второй пептидный панкреатический гормон – глюкагон. Его участие в энергетическом обмене заключается в поднятии концентрации сахара в крови тогда, когда это необходимо организму.