ЗАМЕЧАНИЯ.
1. Грань между относительно длинным пептидом и небольшим белком довольно условна.
2. Тиреоидные гормоны (тироксин и др.) представляют собой исключение из первой группы гормонов: они являются скорее гидрофобными, нежели гидрофильными.
3. В таблице не учтены простагландины: они оказывают, в основном, местное действие.
22.1.3.3. Основные механизмы действия гормонов
С химической природой гормонов обычно коррелирует механизм их действия.
I. Гидрофильные гормоны (белки, пептиды и производные аминокислот, исключая тироксин):
действие на мембранные рецепторы.
1. Передача сигнала через плазмолемму.
а) Гормоны данной группы
внутрь клеток не проникают (ввиду своей гидрофильности, не могут преодолеть липидный бислой),
|
а действуют на специальные рецепторы (R), имеющиеся на плазматических мембранах клеток-мишеней.
б) Рецепторы связаны с другими мембранными белками. Среди последних обычно имеется фермент (Е1 на схеме) - такой, что
его регуляторный центр (или регуляторная субъединица) обращён к рецептору (либо к контактирующему с ним белку),
а активный центр - к цитоплазме.
в) Часто подобным ферментом является аденилатциклаза (АЦ), которая катализирует превращение АТФ в цАМФ (циклический аденозинмонофосфат).
г) Причём, связывание гормона с рецептором
в одних регуляторных системах приводит к повышению активности АЦ,
а в других - к снижению активности.
|
|
2. Передача сигнала внутри клетки.
В любом случае запускается следующая цепочка процессов (в простейшем варианте регуляции).
а) За счет изменения активности мембранной АЦ в клетке меняется концентрация цАМФ, который выступает в роли
внутриклеточного "медиатора",
т.е. посредника между плазмолеммой и внутриклеточными ферментами.
б) Соответственно, меняется активность зависимого от посредника регуляторного фермента. Обычно это специфическая
протеинкиназа, ПК, для деятельности которой необходим цАМФ.
в) В свою очередь, активная ПК фосфорилирует определённый белок (Е).
Поэтому степень фосфорилирования данного белка возрастает или уменьшается (последнее - благодаря действию протеинфосфатаз).
А вместе с тем меняется и активность этого (регулируемого) белка, в чём и состоял смысл воздействия гормона на клетку.
|
|
3. Конечный результат.
а) Если белок Е - один из ферментов метаболизма, то меняется скорость определённой реакции, а часто и целого метаболического пути.
Пример: подобным образом адреналин
активирует в адипоцитах триглицеридлипазу –
и тем самым стимулирует расщепление нейтральных жиров и выход из клетки продуктов распада (жирных кислот и глицерина).
б) В качестве молекулярных мишеней Е в некоторых регуляторных системах выступают и ядерные белки – в том числе те, которые отвечают за активность определённых генов. В таком случае гормон влияет на синтез тех или иных белков.
Пример - действие на клетку ростовых факторов, например, ЭФР (эпидермального фактора роста), описанное в п. 4.4.1.2.
|
II. Гидрофобные гормоны (будем иметь в виду лишь стероиды и тироксин): влияние на активность генов
а) Как уже сказано, данные гормоны, благодаря своей гидрофобности, способны диффундировать через клеточную мембрану.
б) Если внутри клетки нет специфического белкового рецептора для проникшего в неё гормона,
последний не оказывает никакого действия и
может диффундировать обратно во внеклеточную среду.
Если же специфический рецептор (R) в цитозоле присутствует, то он связывает гормон, стимулируя тем самым диффузию в клетку новых его молекул.
|
|
в) Комплекс гормон-рецептор проникает в клеточное ядро.
Здесь этот комплексвлияет на сродство регуляторных белков к определённым участкам ДНК. В итоге,
меняется скорость синтеза тех или иных ферментных и структурных белков.
|
1. Теперь обратимся к морфологии органов эндокринной системы.
2. В этой теме мы рассмотрим первые две группы гормонпродуцирующих структур (п. 22.1.1.2):
I. центральные эндокринные органы -
гипоталамус,
гипофиз,
эпифиз,
II. периферические эндокринные железы -
щитовидную и
паращитовидные железы,
надпочечники.
3. Остальные гормонпродуцирующие структуры:
III. органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции, а также
IV. отдельные гормонпродуцирующие клетки, -
будут рассматриваться позднее, при изучении соответствующих систем.
|
22.2. Центральные эндокринные органы
22.2.1. Гипоталамус
22.2.1.1. Нейросекреторная функция гипоталамуса
а) Гипоталамус содержит большое количество нейросекреторных ядер с разной специализацией (п. 15.3.1).
б) Наиболее изучена функция двух групп таких ядер,
сведения о которых суммированы в следующей таблице.
|
|
КРУПНОКЛЕТОЧНЫЕ ЯДРА:
супраоптические (1) и паравентрикулярные (2)
|
МЕЛКОКЛЕТОЧНЫЕ ЯДРА:
аркуатные, вентромедиальные и дорсомедиальные
|
Локали-
зация ядер
|
Первые из этих парных ядер находятся над зрительным перекрёстом (3),
вторые - в боковых стенках III желудочка мозга.
|
Данные ядра
располагаются в средней части серого бугра
и образуют аркуатновентромедиальный комплекс (7).
|
Схема: гипоталамо-
гипофизар-
ная система
|
Полный размер
|
Природа
клеток
|
а) Ядра содержат, в основном, крупные нейросекреторные клетки.
б) Последние реагируют на холинергические раздражения со стороны вышележащих центров -
лимбической системы,
гиппокампа и др.
|
а) В ядрах комплекса содержатся мелкие нейросекреторные клетки.
б) Они реагируют на
адренергические и
дофаминергические сигналы
со стороны вышележащих центров.
|
Нейро-
гормоны
|
В ответ на указанные раздражения в клетках образуются
АДГ (вазопрессин) и
окситоцин.
|
В клетках синтезируются аденогипофизотропные гормоны:
либерины и
статины.
|
Выведение гормонов
|
а) Аксоны (4) клеток спускаются в заднюю долю (5) гипофиза и образуют на капиллярах этой доли аксовазальные синапсы (6) (п. 13.1).
б) По аксонам АДГ и окситоцин достигают синапсов и попадают в кровь большого круга кровообращения.
|
а) В данном случае путь гормонов таков:
по аксонам клеток -
в медиальное возвышение (8) на нижней поверхности серого бугра;
через аксовазальные синапсы, образованные на первичных капиллярах портальной системы (9) гипофиза, - в кровь;
по портальным венам -
в переднюю и среднюю доли (10) гипофиза, где вены вновь распадаются на капилляры, а гормоны покидают кровь и влияют на функционирование указанных долей.
|
Нейро-
гемальные
органы
|
а) Место выхода нейрогормонов в кровь называется нейрогемальным органом.
б) Следовательно, для гипоталамо-
нейрогипофизарной системы таким органом оказывается задняя доля гипофиза.
|
а) Т.о., медиальное возвышение - это нейрогемальный орган гипоталамо-
аденогипофизарной системы.
б) А. Глиальные клетки, образующие здесь строму, происходят из эпендимы и называются таницитами.
Б. Их отростки контактируют с аксовазальными синапсами и, возможно, регулируют скорость выхода гормонов в кровь.
|
ЗАМЕЧАНИЕ.
1. Влияя на аденогипофиз, гипоталамус регулирует функцию периферических эндокринных желёз.
2. а) Но воздействие на последние может быть и парагипофизарным (т.е. минуя гипофиз).
б) Это возможно благодаря тому, что от некоторых ядер гипоталамуса идут аксоны к симпатическим и парасимпатическим ядрам, контролирующим периферические эндокринные железы.
22.2.1.2. Препарат
1,а-б. Препарат - нейросекреторные клетки супраоптического ядра гипоталамуса. Окраска паральдегидфуксином.
|
а) (Малое увеличение)
Полный размер
|
б) (Большое увеличение)
Полный размер
|
1. Этот препарат нам уже дважды встречался - в п. 12.2.4.4 и п. 15.3.1.2.
2. В поле зрения - многочисленные нейроциты (1), имеющие
светлые ядра и
неоднородную цитоплазму.
3. а) В цитоплазме нейросекреторных клеток (1) содержатся гранулы.
б) Последние
окрашиваются в фиолетовый цвет и
обуславливают отмеченную неоднородность цитоплазмы.
4. а) Как следует из названия препарата, нейроциты принадлежат супраоптическому ядру.
б) Поэтому в их гранулах содержатся
АДГ и окситоцин или
их более крупные предшественники.
|
22.2.2. Гипофиз
22.2.2.1. Общий план строения
I. Топография и составные части
1. Топография и масса.
а) Гипофиз связан с серым бугром (1) и воронкой мозга (2).
б) В последней находится полость (3) воронки мозга - продолжение полости третьего желудочка (4).
в) Нижнюю (суженную) часть воронки иногда называют гипофизарной ножкой.
в) Масса самого гипофиза - очень мала: около 0,5 г. Тем не менее его функционирование жизненно необходимо для организма.
2. Составные части гипофиза.
а) Гипофиз подразделяется на 2 части:
аденогипофиз, который происходит из эпителия ротовой ямки зародыша,
и нейрогипофиз, представляющий собой вырост промежуточного (диэнцефального) отдела головного мозга.
|
Рисунки с препаратов –
I. гипофиз кошки,
II. гипофиз человека.
Окраска эозином.
I.
Полный размер
II.
Полный размер
|
б) Аденогипофиз, в свою очередь, включает 3 компонента; это
передняя доля (5) - самая объёмная часть;
промежуточная доля (6): имеет вид узкой полоски и отделена от передней доли гипофизарной щелью (7);
а также туберальная часть (8) - небольшое дополнение передней доли, прилежащее к гипофизарной ножке.
в) Нейрогипофиз - это лишь одна
задняя доля (9).
|
|
г) Снаружи гипофиз покрыт плотной соединительнотканной капсулой (10).
|
II. Развитие гипофиза
Итак, гипофиз имеет два источника развития:
эпителий ротовой ямки зародыша и
промежуточный отдел зачатка головного мозга.
|
Схема развития гипофиза
|
|
Адено-
гипофиз
|
а) Из ротовой ямки зародыша растёт вверх впячивание эктодермы – т.н. гипофизарный карман (карман Ратке).
б) Впоследствии его
передняя стенка превращается в относительно массивную переднюю долю гипофиза,
задняя стенка становится узкой промежуточной (средней) долей,
а полость кармана остаётся гипофизарной щелью между этими долями.
в) Эпителиальная паренхима обеих долей прорастает соединительной тканью; причём особенно много её оказывается в средней доле.
|
Нейро-
гипофиз
|
Сверху же, от мозгового пузыря – предшественника промежуточного мозга – растёт вниз воронкообразный выступ, который
соединяется своей передней поверхностью с гипофизарным карманом
и после этого становится задней долей гипофиза.
|
III. Функции гипофиза
а) Согласно сведениям, приведённым в п. 22.1.2.1,II.А-II.В,
в передней доле гипофиза образуется 6 гормонов: ФСГ, ЛГ, ЛТГ, ТТГ, АКТГ и СТГ;
в промежуточной доле – 2 гормона: МСГ и липотропин,
в задней же доле гормоны не синтезируются; здесь лишь происходит поступление в кровь нейрогормонов, образованных в гипоталамусе, – АДГ и окситоцина.
б) Эффекты, вызываемые этими гормонами, указаны там же (в п. 22.1.2.1).
|
IV. Препарат - общий обзор
2,а. Препарат – гипофиз человека. Окраска смесью Маллори по Генденгайну.
|
1. На снимке, сделанном при относительно небольшом увеличении, видна граница между адено- и нейрогипофизом.
2. Поэтому в поле зрения оказались все три доли гипофиза:
передняя доля (I),
очень узкая промежуточная доля (II) и
задняя доля (III), или нейрогипофиз.
3. Также напомним (см. тему 1):
при используемой здесь окраске
ядра всех клеток окрашиваются в оранжевый цвет,
а коллагеновые волокна - в синий.
|
Полный размер
|
4. С учётом этого, видно, что
в передней доле преобладают клетки,
в промежуточной доле - обширные прослойки соединительной ткани,
а в задней доле - относительно мало и клеток, и стромы.
| |
Скачать 2.53 Mb.