Материалы для подготовки к практическим занятиям по биохимии для медико_профилактического факультета (стр. 5 )

4.1. Биохимия гормонов. Молекулярные механизмы передачи гормонального сигнала

Вопросы к разделу

1.  Основные системы регуляции метаболизма и межклеточных коммуникаций. Иерархия регуляторных систем.

2.  Гормоны. Определение. Роль гормонов в регуляции обмена веществ и функций организма. Классификации и номенклатура гормонов.

3.  Механизмы регуляции, поддерживающие концентрацию гормонов в крови на необходимом уровне (механизмы положительной и отрицательной обратной связи)

4.  Понятие о дистантном действии гормонов. Гормоны как первичные посредники передачи информации от ЦНС в клетку. Ткани-мишени для гормонов.

5.  Рецепторы гормонов. Химическая природа рецепторов. Особенности их строения. Локализация рецепторов в клетке в зависимости от структурных особенностей гормона.

6.  Мембранно-цитозольный механизм действия гормонов. Рецепторы, локализованные в мембране. Их характеристика. Роль вторичных мессенджеров (цАМФ, цГМФ, инозитол-1,4,5- трифосфат, ДАГ, ионы кальция)

7.  Механизмы передачи информации через рецепторы, сопряженные с G-белками. Аденилатциклазная система. Инозитолфосфатная система. Участники этих систем.

8.  Последовательность событий передачи сигнала первичных мессенджеров в клетку с помощью аденилатциклазной системы. Активация и инактивация аденилатциклазы и протеинкиназы А. Фосфодиэстераза и фосфопротеинфосфатаза). Участие аденилатциклазной системы в регуляции экспрессии генов. Примеры гормонов, передающих информацию через эту систему.

9.  Последовательность событий передачи гормонального сигнала в клетку с помощью инозитолфосфатной системы. Рецептор - G-белок, ФЛС – образование ДАГ и ИФ – активация протеинкиназы С. Кальмодулин. Са-кальмодулин зависимые протеинкиназы. Инактивация системы. Примеры гормонов, передающих информацию через эту систему.

10.  Каталитические рецепторы, проявляющие тирозинкиназную активность. Общая схема механизма активации и инактивации. Примеры гормонов, передающих информацию через эту систему.

11.  Рецепторы гормонов с гуанилатциклазной активностью. Виды гуанилатциклазы. Протеинкиназа G. Примеры гормонов, передающих информацию через эту систему. Роль и механизм действия NO как вторичного посредника.

12.  Передача сигнала с помощью внутриклеточных рецепторов. Последовательность событий, приводящих к изменению скорости транскрипции. Примеры гормонов, передающих информацию через эту систему.

Таблица 13. Гормоны, механизмы действия

Задание	Характеристика задания
Сформулируйте понятие «гормон», рассмотрите классификацию гормонов.	1.  Сформулируйте современное понятие «гормон», подчеркнув основные отличительные особенности этой группы сигнальных молекул. 2.  Перечислите эндокринные железы и продуцируемые ими гормоны. 3.  Охарактеризуйте различия между системными гормонами и тканевыми гормонами. 4.  Выделите основные группы гормонов по химической природе и приведите примеры. 5.  Охарактеризуйте гормоны по влиянию на отдельные виды обмена (обмена белков, липидов, углеводов).
Рассмотрите основные принципы действия гормонов на метаболизм клеток.	1.  Выделите основные биологические функции гормонов. 2.  Подчеркните особенности синтеза, транспорта, взаимодействия с клетками и основные эффекты гормонов: регуляцию активности белков, биогенеза и продолжительности их функционирования. 3.  Охарактеризуйте понятие «клетка-мишень» и особенности гормон-рецепторных взаимодействий.
9.Изучите молекулярные механизмы внутриклеточной передачи гормональных сигналов.	1.  Дайте классификацию мембранных рецепторов. Что такое «первичный месенджер», «каскад передачи сигнала», «вторичный мессенджер» 2.  Охарактеризуйте рецепторные комплексы стероидных и белково-пептидных гормонов. 3.  Выпишите схему действия на «клетки-мишени» стероидных гормонов и йодированных гормонов щитовидной железы. 4.  Перечислите вторичные посредники передачи гормональных сигналов. 5.  Выпишите схему действия гормонов через аденилатциклазную систему. 6.  Выпишите схему передачи сигналов инозитолфосфатной системой. Дайте общую схему механизма действия каталитических рецепторов тирозинкиназной активности. Приведите примеры гормонов.

4.2. Гормоны белковой природы

Вопросы раздела

1.  Опосредованные механизмы передачи гормональных сигналов в клетки. Мессенджеры второго порядка, их влияние на метаболический фон в клетке

2.  Строение, биосинтез, биологическое действие гормонов гипоталамуса (либерины, статины), гипофиза (гормоны аденогипофиза и нейрогипофиза).

3.  Нарушения функций гипоталамо-гипофизарной системы

4.  Гормоны щитовидной железы. Биосинтез. Транспорт и метаболизм. Регуляция синтеза и секреции йодтиронинов. Механизмы отрицательной обратной связи

5.  Механизм действия и биологические функции йодтиронинов. Метаболические влияния.

6.  Заболевания щитовидной железы

7.  Гормоны мозгового слоя надпочечников. Синтез и секреция катехоламинов. Механизм действия и биологические функции. Метаболические влияния.

8.  Патология мозгового вещества надпочечников

.

Таблица 14. Гормоны белковой природы

Задание	Методические указания к выполнению задания
Рассмотрите опосредованные механизмы передачи гормонального сигнала	Дайте определение опосредованным механизмам передачи гормональных сигналов в клетки. Что такое мессенджеры второго порядка, каково их влияние на метаболический фон в клетке
Изучите гормоны гипоталамуса и гипофиза.	1.  Объясните, почему гипоталамус выполняет роль вегетативного центра нервно-рефлекторной и эндокринной регуляции обмена веществ. 2.  Охарактеризуйте структуру и роль гормонов гипоталамуса: релизинг-гормонов, статинов и нейрогормонов (вазопрессина, окситоцита) 3.  Почему вазопрессин получил название «антидиуретический гормон»? Каковы причины и проявления несахарного диабета? 4.  Разберите структуру и биологическую роль соматотропина, фолликустимулирующего гормона, лютеинизирующего гормона, пролактита, тиротропина, кортикотропина. 5.  Охарактеризуйте основы автономной саморегуляции систем – гипоталамо-гипофизарно-гонадной, гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной и гипоталамо-гипофизарно-кортикоидной оси.
Изучите йодированные гормоны щитовидной железы.	1.  Напишите основные этапы биосинтеза йодированных гормонов щитовидной железы. 2.  Отметьте особенности транспорта в крови и взаимодействия с рецепторами тироксина и трийодтиронина. 3.  Рассмотрите основные физиологические эффекты тиреоидных гормонов, влияние на энергетический обмен, обмен углеводов, липидов и белков. 4.  Охарактеризуйте заболевания, связанные с гипер - и гипопродукцией тироксина и трийодтиронина.
Изучите пептидные гормоны, регулирующие кальций-фосфорный обмен.	1.  Опишите структуру и метаболические функции в костной ткани, почках и тонком кишечнике кальцитонина щитовидной железы. 2.  Опишите структуру и влияние на кальций-фосфорный обмен паратгормона.
Изучите инсулин поджелудочной железы.	1.  Охарактеризуйте особенности структуры и биосинтеза инсулина. Перечислите стимулы, регулирующие инкрецию инсулина. 2.  Обратите внимание на рецептор инсулина, обладающего каталитической активностью. 3.  Отметьте влияние инсулина на ключевые регуляторные ферменты гликолиза, гликогенеза, апотомического окисления, цикла трикарбоновых кислот, липогенеза, трансляции белка. 4.  Выпишите схему молекулярного механизма внутриклеточной передачи гормонального сигнала инсулина.
Изучите структуру и влияние на обмен веществ глюкогона.	1.  Опишите структуру и метаболическое влияние глюкогона на обмен углеводов и нейтрального жира. 2.  Представьте схему внутриклеточного механизма передачи гормонального сигнала глюкогона на обмен гликогена и нейтрального жира.
Изучите гормоны мозгового слоя надпочечников.	1.  Напишите химизм реакций биосинтеза норадреналина и адреналина из тирозина. 2.  Перечислите физиологические эффекты адреналина и норадреналина: а) 1) б) 2) в) и др. 3) и т. д. 3. Перечислите биохимические эффекты адреналина в печени, мышечной ткани и жировой ткани. 4. Представьте схему аденилатциклазного пути мобилизации гликогена и нейтрального жира при взаимодействии адреналина с β-рецепторами.
Изучите пептидные гормоны, регулирующие кальций-фосфорный обмен.	3.  Опишите структуру и метаболические функции в костной ткани, почках и тонком кишечнике кальцитонина щитовидной железы. 4.  Опишите структуру и влияние на кальций-фосфорный обмен паратгормона.

4.3.Стероидные гормоны

Вопросы раздела

1.  Ось «гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников». Регуляция их синтеза и секреции. АКТГ. Структура, образование из ПОМК (механизм ограниченного протеолиза). Ткань-мишень. Механизмы отрицательной обратной связи как основной механизм контроля концентрации глюкокортикоидов в крови в норме.

2.  Стероидные гормоны коры надпочечников (глюкокортикоиды, минералкортикоиды, секскортикоиды). Особенности структуры. Синтез. Транспорт. Катаболизм Биологическая роль

3.  Кортизол – основной глюкокортикоид человека. Структура. Биологические функции Механизм действия на клетку. Ткани-мишени. Рецепторы. Неоднозначное влияние глюкокортикоидов на разные ткани-мишени.

4.  Биологические функции глюкокортикоидов, дающие возможность использовать их (и их структурные аналоги) в качестве лекарственных препаратов при лечении не эндокринных заболеваний. Возможные осложнения такого лечения