Homoni hufanya kama vipengele vinavyounganisha vinavyounganisha mifumo mbalimbali ya udhibiti na michakato ya kimetaboliki katika viungo. Wanacheza jukumu la waamuzi wa kemikali ambao huhakikisha uhamisho wa ishara zinazotokea katika viungo tofauti na katika mfumo mkuu wa neva. Seli hujibu kwa njia tofauti kwa homoni.
Kupitia mfumo wa adenylate cyclase, vipengele huathiri kasi ya michakato ya kibayolojia katika seli lengwa. Zingatia mfumo huu kwa undani.
athari ya kisaikolojia
Mwitikio wa seli kwa kitendo cha homoni hutegemea muundo wake wa kemikali, pamoja na aina ya seli inayoathiri.
Mkusanyiko wa homoni katika damu ni mdogo sana. Ili kuanzisha utaratibu wa kuwezesha kimeng'enya kwa ushiriki wa mfumo wa adenylate cyclase, lazima zitambuliwe na kisha zihusishwe na vipokezi - protini maalum zenye umaalum wa juu.
Athari ya kisaikolojia hubainishwa na mambo mbalimbali, kwa mfano, mkusanyiko wa homoni. Imedhamiriwa na kasiinactivation wakati wa kuoza, hutokea hasa katika ini, na kiwango cha excretion yake pamoja na metabolites. Athari ya kisaikolojia inategemea kiwango cha mshikamano wa homoni kwa protini za carrier. Vipengele vya tezi na steroid husogea kando ya damu pamoja na protini. Nambari na aina ya vipokezi kwenye seli lengwa pia ni vipengele vinavyobainisha.
Ishara za Kusisimua
Michakato ya usanisi na utolewaji wa homoni huchochewa na msukumo wa ndani na nje unaoelekezwa kwenye mfumo mkuu wa neva. Neuroni hubeba ishara hizi hadi kwenye hypothalamus. Hapa, kwa sababu yao, muundo wa statins na liberins (homoni zinazotoa peptidi) huchochewa. Wao, kwa upande wake, huzuia (kukandamiza) au kuchochea awali na usiri wa vipengele katika tezi ya anterior pituitary. Vipengele hivi vya kemikali huitwa homoni tatu. Huchochea utengenezaji na utolewaji wa vipengele katika tezi za endocrine za pembeni.
Ishara za homoni
Kama molekuli zingine za kuashiria, vipengele hivi hushiriki idadi ya vipengele vinavyofanana. Homoni:
- Hutolewa kutoka kwa seli zinazozizalisha hadi kwenye nafasi ya ziada ya seli.
- Haitumiki kama chanzo cha nishati.
- Si vipengele vya muundo vya seli.
- Zina uwezo wa kuanzisha uhusiano maalum na seli ambazo zina vipokezi maalum vya homoni fulani.
- Hutofautiana katika shughuli nyingi za kibaolojia. Hata katika viwango vidogo, homoni zinaweza kuathiri seli.
Seli Lengwa
Muingiliano wao na homoni hutolewa na protini maalum za vipokezi. Zinapatikana kwenye utando wa nje, kwenye saitoplazimu, kwenye utando wa nyuklia na viungo vingine.
Kuna vikoa (tovuti) mbili katika protini yoyote ya kipokezi. Kwa sababu yao, utendakazi hutekelezwa:
- utambuzi wa homoni.
- Mabadiliko na uwasilishaji wa msukumo uliopokewa kwenye seli.
Vipengele vya vipokezi
Katika mojawapo ya vikoa vya protini kuna tovuti inayokamilishana (inayosaidiana) kwa baadhi ya kipengele cha molekuli ya mawimbi. Kufunga kwa kipokezi kwake ni sawa na mchakato wa uundaji wa changamano cha kimeng'enya-substrate na hubainishwa na mshikamano thabiti.
Vipokezi vingi kwa sasa havieleweki vyema. Hii ni kutokana na utata wa kutengwa na utakaso wao, pamoja na maudhui ya chini sana ya kila aina ya kipokezi katika seli. Walakini, inajulikana kuwa mwingiliano wa homoni na vipokezi ni wa asili ya physicochemical. vifungo vya haidrofobi na kielektroniki huundwa kati yao.
Muingiliano wa homoni na kipokezi huambatana na mabadiliko ya upatanishi katika mwisho. Matokeo yake, tata ya molekuli ya ishara na kipokezi imeanzishwa. Kuwa katika hali ya kufanya kazi, inaweza kusababisha jibu maalum la intracellular kwa ishara inayoingia. Wakati usanisi au uwezo wa vipokezi kuingiliana na molekuli za ishara unapoharibika, magonjwa hutokea - matatizo ya mfumo wa endocrine.
Zinaweza kuwa zinahusiana na:
- Ukosefu wa mchanganyiko.
- Mabadiliko katika muundo wa protini vipokezi (matatizo ya kimaumbile).
- Kuzuia vipokezi vyenye kingamwili.
Aina za mwingiliano
Zinatofautiana kulingana na muundo wa molekuli ya homoni. Ikiwa ni lipophilic, ina uwezo wa kupenya safu ya lipid kwenye membrane ya nje ya malengo. Mfano ni homoni za steroid. Ikiwa ukubwa wa molekuli ni muhimu, haiwezi kupenya ndani ya seli. Ipasavyo, vipokezi vya homoni za lipofili ziko ndani ya shabaha, na kwa homoni za hidrofili - nje, kwenye utando wa nje.
Wapatanishi wa pili
Kupata jibu kwa mawimbi ya homoni kutoka kwa molekuli haidrofili hutolewa na utaratibu wa ndani ya seli wa uambukizaji wa msukumo. Inafanya kazi kupitia wanaoitwa waamuzi wa pili. Kinyume chake, molekuli za homoni ni tofauti sana katika umbo lake.
Nyukleotidi za mzunguko (cGMP na cAMP), calmodulin (protini inayofunga kalsiamu), ioni za kalsiamu, inositol trifosfati, vimeng'enya vinavyohusika katika usanisi wa nyukleotidi za mzunguko na phosphorylation ya protini hufanya kama "wajumbe wa pili".
Kitendo cha homoni kupitia mfumo wa adenylate cyclase
Kuna njia kuu 2 za kusambaza msukumo kwa seli lengwa kutoka kwa vipengee vya mawimbi:
- Adenylate ceclase (guanylate cyclase) mfumo.
- Mchakato wa Phosphoinositide.
Mpangilio wa utendaji wa homoni kupitia mfumo wa adenylate cyclase unahusisha: G protini, protini kinasi,kipokezi protini, guanosine trifosfati, adenylate ceclase enzyme. Kando na dutu hizi, ATP pia ni muhimu kwa utendakazi wa kawaida wa mfumo.
Kipokezi, protini ya G, karibu na eneo ambalo GTP na adenylate cyclase ziko, zimejengwa ndani ya utando wa seli. Vipengele hivi viko katika hali ya kutengana. Baada ya kuundwa kwa changamano ya molekuli ya ishara na protini ya kipokezi, muundo wa protini ya G hubadilika. Kwa hivyo, mojawapo ya vitengo vyake vidogo hupata uwezo wa kuingiliana na GTP.
Kiwango changamano iliyoundwa "G protini + GTP" huwasha adenylate cyclase. Yeye, kwa upande wake, huanza kubadilisha molekuli za ATP kuwa kambi. Ina uwezo wa kuamsha enzymes maalum - protini kinases. Kutokana na hili, athari za phosphorylation ya molekuli mbalimbali za protini na ushiriki wa ATP huchochewa. Muundo wa protini kwa wakati mmoja hujumuisha mabaki ya asidi ya fosforasi.
Kutokana na utaratibu wa utendaji wa homoni katika mfumo wa saiklasi ya adenylate, shughuli ya protini ya fosforasi hubadilika. Katika aina tofauti za seli, protini za shughuli tofauti za kazi huathiriwa: molekuli za nyuklia au membrane, pamoja na enzymes. Kutokana na fosforasi, protini zinaweza kufanya kazi au kutofanya kazi.
Mfumo wa Adenylate cyclase: biokemia
Kutokana na mwingiliano uliofafanuliwa hapo juu, kasi ya michakato ya kibayolojia katika lengo hubadilika.
Ni muhimu kusema kuhusu muda usio na maana wa kuwezesha mfumo wa adenylate cyclase. Ufupi ni kutokana na ukweli kwamba protini ya G, baada ya kumfunga kwa enzymeShughuli ya GTPase inaanza kuonekana. Hurejesha upatanisho baada ya hidrolisisi ya GTP na hukoma kuchukua hatua kwenye mzunguko wa adenylate. Hii husababisha kusitishwa kwa mmenyuko wa uundaji wa kambi.
Kizuizi
Mbali na washiriki wa moja kwa moja katika mpango wa mfumo wa sakkisasi ya adenylate, katika baadhi ya shabaha kuna vipokezi vinavyohusishwa na molekuli za G, hivyo basi kusababisha kizuizi cha kimeng'enya. Adenylaceteclase imezuiwa na changamano cha "GTP + G".
Uzalishaji wa kambi unapokoma, fosforasi haikomi mara moja. Maadamu molekuli zipo, uanzishaji wa kinasi wa protini utaendelea. Ili kuacha hatua ya kambi, seli hutumia enzyme maalum - phosphodiesterase. Huchochea hidrolisisi ya 3', 5'-cyclo-AMP hadi AMP.
Baadhi ya misombo ambayo ina athari ya kuzuia phosphodiesterase (kwa mfano, theophylline, kafeini) husaidia kudumisha na kuongeza mkusanyiko wa cyclo-AMP. Chini ya ushawishi wa vitu hivi, muda wa uanzishaji wa mfumo wa adenylate cyclase messenger. Kwa maneno mengine, utendaji wa homoni huimarishwa.
Inositol triphosphate
Kando na mfumo wa upitishaji wa mawimbi ya adenylate cyclase, kuna utaratibu mwingine wa upitishaji wa mawimbi. Inahusisha ioni za kalsiamu na inositol trifosfati. Mwisho ni dutu inayotokana na inositol phosphatide (lipidi changamano).
Inositol trifosfati huundwa chini ya ushawishi wa phospholipase "C", kimeng'enya maalum ambacho huamilishwa wakati wa mabadiliko ya upatanishi katika kikoa cha ndani ya seli.kipokezi cha membrane ya seli.
Kutokana na kitendo cha kimeng'enya hiki, dhamana ya phosphoester ya molekuli ya phosphatidyl-inositol-4,5-bisfosfati hutiwa hidrolisisi. Matokeo yake, inositol triphosphate na diacylglycerol huundwa. Uundaji wao husababisha, kwa upande wake, kuongezeka kwa maudhui ya kalsiamu ionized katika seli. Hii huchangia kuwezesha molekuli mbalimbali za protini zinazotegemea kalsiamu, ikiwa ni pamoja na kinasi za protini.
Katika hali hii, kama ilivyo kwa uzinduzi wa mfumo wa adenylate cyclase, fosforasi ya protini hufanya kama mojawapo ya hatua za uambukizaji wa msukumo ndani ya seli. Husababisha mwitikio wa kisaikolojia wa seli kwa athari ya homoni.
Kipengele cha kuunganisha
Protini maalum, calmodulin, inahusika katika utendakazi wa utaratibu wa phosphoinositidi. Sehemu ya tatu ya utungaji wake huundwa na asidi ya amino yenye kushtakiwa vibaya (Asp, Glu). Katika suala hili, inaweza kumfunga Ca+2 kikamilifu.
Kuna tovuti 4 zinazofungamana katika molekuli moja ya utulivu. Kama matokeo ya mwingiliano na Ca + 2, mabadiliko ya muundo huanza kwenye molekuli ya utulivu. Kama matokeo, tata ya Ca + 2-calmodulin inapata uwezo wa kudhibiti shughuli za enzymes nyingi: phosphodiesterase, adenylate cyclase, Ca + 2, Mg + 2 - ATPase, pamoja na kinases mbalimbali za protini.
Nuru
Katika seli tofauti, chini ya ushawishi wa Ca + 2-calmodulin tata kwenye isoenzymes ya enzyme moja (kwa mfano, kwenye adenylate cyclase ya aina mbalimbali), katika kesi moja uanzishaji utazingatiwa, na katika nyingine. - kizuizi cha malezi ya kambi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba vituo vya allosteric katika isoenzymesinaweza kujumuisha itikadi kali tofauti za amino. Ipasavyo, majibu yao kwa athari ya tata itakuwa tofauti.
Ziada
Kama unavyoona, "wajumbe wa pili" wanahusika katika mfumo wa adenylate cyclase na katika michakato iliyoelezwa hapo juu. Utaratibu wa phosphoinositidi unapofanya kazi, wao ni:
- Nyukleotidi za mzunguko. Kama ilivyo katika mfumo wa adenylate cyclase, ni c-GMP na c-AMP.
- ioni za kalsiamu.
- Sa-calmodulin complex.
- Diacylglycerol.
- Inositol trifosfati. Kipengele hiki pia kinahusika katika upakuaji wa mawimbi katika mfumo wa saiklase ya adenilasi.
Taratibu za kuashiria kutoka kwa molekuli za homoni ndani ya shabaha zinazohusisha vipatanishi vilivyo hapo juu zina vipengele kadhaa vya kawaida:
- Moja ya hatua za uhamishaji taarifa ni mchakato wa fosforasi ya protini.
- Uwezeshaji hukoma kwa ushawishi wa mifumo maalum. Huzinduliwa na washiriki wa mchakato wenyewe (chini ya ushawishi wa mifumo hasi ya maoni).
Hitimisho
Homoni hufanya kama vidhibiti wakuu vya ucheshi wa kazi za kisaikolojia katika mwili. Wao huzalishwa katika tezi za endocrine au zinazozalishwa na seli maalum za endocrine. Homoni hutolewa kwenye limfu, damu na kuwa na athari ya mbali (endocrine) kwenye seli lengwa.
Kwa sasa, sifa za molekuli hizialisoma vya kutosha. Michakato ya biosynthesis yao inajulikana, pamoja na njia kuu za ushawishi kwenye mwili. Hata hivyo, bado kuna mafumbo mengi ambayo hayajatatuliwa kuhusiana na upekee wa mwingiliano wa homoni na viambajengo vingine.
