पानी में घुलनशील हार्मोन की क्रिया का झिल्ली तंत्र। हार्मोन की क्रिया के तंत्र

हार्मोन की क्रिया लक्षित अंगों की कोशिकाओं में कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य की उत्तेजना या अवरोध पर आधारित होती है। यह क्रिया पहले से मौजूद एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त की जा सकती है। इसके अतिरिक्त महत्वपूर्ण भूमिकाअंतर्गत आता है चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट(सीएमपी) जो यहाँ है द्वितीयक मध्यस्थ(प्राथमिक की भूमिका

हार्मोन स्वयं एक मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है)। जीन सक्रियण के माध्यम से उनके जैवसंश्लेषण को तेज करके एंजाइमों की सांद्रता को बढ़ाना भी संभव है।

पेप्टाइड और स्टेरॉयड हार्मोन की क्रिया का तंत्र अलग। एमाइन और पेप्टाइड हार्मोनकोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं, बल्कि इसकी सतह पर कोशिका झिल्ली में विशिष्ट रिसेप्टर्स से जुड़ जाते हैं। रिसेप्टर एंजाइम से बंधा हुआ है ऐडीनाइलेट साइक्लेज।हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है, जो एटीपी को तोड़कर सीएमपी बनाता है। सीएमपी की क्रिया को प्रतिक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला के माध्यम से महसूस किया जाता है, जिससे उनके फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से कुछ एंजाइम सक्रिय हो जाते हैं, वे हार्मोन के अंतिम प्रभाव को पूरा करते हैं (चित्र 2.3)।

चावल। 2.4 क्रिया का तंत्र स्टेरॉयड हार्मोन मैं - हार्मोन कोशिका में प्रवेश करता है और साइटोप्लाज्म में एक रिसेप्टर से जुड़ जाता है; II - रिसेप्टर हार्मोन को नाभिक में पहुंचाता है; तृतीय - हार्मोन गुणसूत्रों के डीएनए के साथ विपरीत रूप से संपर्क करता है; IV - हार्मोन उस जीन को सक्रिय करता है जिस पर मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) बनता है; वी-एमआरएनए नाभिक छोड़ता है और राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण (आमतौर पर एक एंजाइम) शुरू करता है; एंजाइम अंतिम हार्मोनल प्रभाव का एहसास करता है; 1 - कोशिका झिल्ली, 2 - हार्मोन, 3 - रिसेप्टर, 4 - परमाणु झिल्ली, 5 - डीएनए, 6 - एमआरएनए, 7 - राइबोसोम, 8 - प्रोटीन (एंजाइम) संश्लेषण।

स्टेरॉयड हार्मोन और टीऔर टी 4(थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन) वसा में घुलनशील होते हैं, इसलिए वे कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं। हार्मोन साइटोप्लाज्म में एक रिसेप्टर से बंध जाता है। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को कोशिका नाभिक में ले जाया जाता है, जहां यह डीएनए के साथ प्रतिवर्ती संपर्क में प्रवेश करता है और एक प्रोटीन (एंजाइम) या कई प्रोटीन के संश्लेषण को प्रेरित करता है। गुणसूत्रों में से एक के एक निश्चित डीएनए खंड पर विशिष्ट जीन को चालू करके, मैट्रिक्स (संदेशवाहक) आरएनए (एमआरएनए) को संश्लेषित किया जाता है, जो नाभिक से साइटोप्लाज्म में गुजरता है, राइबोसोम से जुड़ता है और यहां प्रोटीन संश्लेषण को प्रेरित करता है (चित्र 2.4)।

एंजाइम-सक्रिय पेप्टाइड्स के विपरीत, स्टेरॉयड हार्मोन नए एंजाइम अणुओं के संश्लेषण का कारण बनते हैं। इस संबंध में, स्टेरॉयड हार्मोन का प्रभाव पेप्टाइड हार्मोन के प्रभाव की तुलना में बहुत धीरे-धीरे दिखाई देता है, लेकिन आमतौर पर लंबे समय तक रहता है।

2.2.5. हार्मोनों का वर्गीकरण

कार्यात्मक मानदंडों के आधार पर, वे भेद करते हैं हार्मोन के तीन समूह: 1) हार्मोन जो सीधे लक्ष्य अंग को प्रभावित करते हैं; इन हार्मोनों को कहा जाता है प्रेरक 2) हार्मोन, जिसका मुख्य कार्य प्रभावकारी हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज का विनियमन है;

इन हार्मोनों को कहा जाता है रेखा 3) हार्मोन का उत्पादन होता है तंत्रिका कोशिकाएंऔर एडेनोहाइपोफिसिस हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज को विनियमित करना;यदि ये हार्मोन इन प्रक्रियाओं को उत्तेजित करते हैं, तो इन्हें रिलीजिंग हार्मोन या लिबरिन कहा जाता है, या यदि इनका विपरीत प्रभाव पड़ता है, तो निरोधात्मक हार्मोन, स्टैटिन कहा जाता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और के बीच घनिष्ठ संबंध अंत: स्रावी प्रणालीमुख्य रूप से इन हार्मोनों की मदद से किया जाता है।

एक जटिल व्यवस्था में हार्मोनल विनियमनजीव कमोबेश अलग-अलग पहचाने जाते हैं लंबी जंजीरेंविनियमन. इंटरैक्शन की मुख्य लाइन: सीएनएस → हाइपोथैलेमस → पिट्यूटरी ग्रंथि → परिधीय एंडोक्रिन ग्लैंड्स. इस प्रणाली के सभी तत्व फीडबैक कनेक्शन द्वारा एकजुट हैं। कुछ अंतःस्रावी ग्रंथियों का कार्य एडेनोहाइपोफिसिस हार्मोन (उदाहरण के लिए, पैराथाइरॉइड ग्रंथियां, अग्न्याशय, आदि) के नियामक प्रभाव में नहीं है।

के अनुसार आधुनिक विचारहार्मोन की क्रिया कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य की उत्तेजना या निषेध पर आधारित होती है। यह प्रभाव, सबसे पहले, कोशिकाओं में मौजूदा एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त किया जाता है, और दूसरा, जीन को सक्रिय करके एंजाइमों के संश्लेषण को तेज करके कोशिकाओं में एंजाइमों की एकाग्रता को बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है। हार्मोन सेलुलर और उपसेलुलर झिल्लियों की एंजाइमों और अन्य जैविकों के प्रति पारगम्यता को बढ़ा या घटा सकते हैं सक्रिय पदार्थ, जिसके कारण सब्सट्रेट पर एंजाइम की क्रिया सुगम या बाधित होती है।

हार्मोन की क्रिया के तंत्र के निम्नलिखित प्रकार प्रतिष्ठित हैं: झिल्ली, झिल्ली-इंट्रासेल्युलर और इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक)।

डायाफ्राम तंत्र. हार्मोन कोशिका झिल्ली से बंधता है और बंधन स्थल पर इसकी पारगम्यता को ग्लूकोज, अमीनो एसिड और कुछ आयनों में बदल देता है। इस मामले में, हार्मोन एक प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है परिवहन प्रणालियाँझिल्ली. ग्लूकोज परिवहन को बदलकर इंसुलिन का यह प्रभाव होता है। लेकिन इस प्रकार का हार्मोन परिवहन पृथक रूप में शायद ही कभी होता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में झिल्ली और झिल्ली-इंट्रासेल्युलर दोनों प्रकार की क्रिया होती है।

झिल्ली-इंट्रासेल्युलर तंत्र। हार्मोन झिल्ली-इंट्रासेल्युलर प्रकार के अनुसार कार्य करते हैं, जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थ के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं। इनमें प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन (हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय के हार्मोन) और पैराथाइरॉइड ग्रंथियां, थायरोकैल्सीटोनिन शामिल हैं। थाइरॉयड ग्रंथि); अमीनो एसिड के व्युत्पन्न (एड्रेनल मेडुला के हार्मोन - एड्रेनालाईन और नॉरएड्रेनालाईन, थायरॉयड ग्रंथि के - थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन)।

हार्मोन के इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थों का कार्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स - चक्रीय 3'',5''-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) और चक्रीय 3'',5''-गुआनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी), कैल्शियम आयनों द्वारा किया जाता है।

हार्मोन चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के गठन को प्रभावित करते हैं: सीएमपी - एडिनाइलेट साइक्लेज के माध्यम से, सीजीएमपी - गाइनाइलेट साइक्लेज के माध्यम से।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ कोशिका झिल्ली में निर्मित होता है और इसमें तीन परस्पर जुड़े हुए भाग होते हैं: रिसेप्टर, झिल्ली के बाहर स्थित झिल्ली रिसेप्टर्स के एक सेट द्वारा दर्शाया जाता है; संयुग्मन (एल), जो झिल्ली की लिपिड परत में स्थित एक विशेष एल प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है, और उत्प्रेरक (सी), जो एक एंजाइम प्रोटीन है, यानी एडिनाइलेट साइक्लेज ही है, जो एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) को सीएमपी में परिवर्तित करता है।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ द्वारा कार्य करता है निम्नलिखित चित्र. जैसे ही हार्मोन रिसेप्टर (आर) से जुड़ता है और हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनता है, एल-प्रोटीन-जीटीपी (गुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट) कॉम्प्लेक्स बनता है, जो एडिनाइलेट साइक्लेज़ के उत्प्रेरक (सी) भाग को सक्रिय करता है। एडिनाइलेट साइक्लेज के सक्रिय होने से कोशिका के अंदर सीएमपी का निर्माण होता है भीतरी सतहएटीपी झिल्ली.

यहां तक ​​कि हार्मोन का एक अणु भी जो रिसेप्टर से जुड़ता है, एडिनाइलेट साइक्लेज़ को काम करने का कारण बनता है। इस मामले में, बाध्य हार्मोन के एक अणु के लिए, कोशिका के अंदर सीएमपी के 10-100 अणु बनते हैं। जब तक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स मौजूद रहता है तब तक एडिनाइलेट साइक्लेज सक्रिय रहता है।

गुआनाइलेट साइक्लेज़ इसी तरह से काम करता है। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स गनीलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है, इसके सक्रियण से जीटीपी से कोशिका के अंदर सीजीएमपी का निर्माण होता है।

निष्क्रिय प्रोटीन किनेसेस कोशिका कोशिका द्रव्य में पाए जाते हैं। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड - सीएमपी और सीजीएमपी - प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करते हैं। सीएमपी-निर्भर और सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस हैं जो उनके चक्रीय न्यूक्लियोटाइड द्वारा सक्रिय होते हैं। किसी विशेष हार्मोन को बांधने वाले झिल्ली रिसेप्टर के आधार पर, या तो एडिनाइलेट साइक्लेज़ या गुआनाइलेट साइक्लेज़ चालू होता है और, तदनुसार, या तो सीएमपी या सीजीएमपी बनता है।

अधिकांश हार्मोन सीएमपी के माध्यम से कार्य करते हैं, और केवल ऑक्सीटोसिन, थायरोकैल्सीटोनिन, इंसुलिन और एड्रेनालाईन (ए-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स के माध्यम से) सीजीएमपी के माध्यम से कार्य करते हैं।

सक्रिय प्रोटीन किनेसेस की मदद से, एंजाइम गतिविधि के दो प्रकार के नियमन किए जाते हैं: सहसंयोजक संशोधन द्वारा मौजूदा एंजाइमों का सक्रियण, यानी फॉस्फोराइलेशन (एंजाइम प्रोटीन की मात्रा नहीं बदलती); इसके जैवसंश्लेषण की दर में परिवर्तन के कारण एंजाइम प्रोटीन की मात्रा में परिवर्तन।

चक्रीय न्यूक्लियोटाइड का प्रभाव जैव रासायनिक प्रक्रियाएंएक विशेष एंजाइम - फॉस्फोडिएस्टरेज़ के प्रभाव में रुक जाता है, जो सीएमपी और सीजीएमपी को नष्ट कर देता है। एएमपी और जीएमपी का निर्माण प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करने में सक्षम नहीं है।

एक अन्य एंजाइम, फॉस्फोप्रोटीन फॉस्फेट, प्रोटीन काइनेज की क्रिया के परिणाम को नष्ट कर देता है, अर्थात यह एंजाइम प्रोटीन से फॉस्फोरिक एसिड को अलग कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप वे निष्क्रिय हो जाते हैं।

कोशिका के अंदर कैल्शियम आयन नगण्य मात्रा में होते हैं; कोशिका के बाहर इनकी संख्या अधिक होती है। कैल्शियम आयन कहाँ से आते हैं? बाहरी वातावरणझिल्ली में कैल्शियम चैनलों के माध्यम से। कोशिका में, कैल्शियम कैल्शियम-बाइंडिंग प्रोटीन कैल्मोडुलिन (सीएम) के साथ परस्पर क्रिया करता है। Ca2+-CM कॉम्प्लेक्स एंजाइमों की गतिविधि को बदलता (मॉड्यूलेट) करता है, जिससे कोशिकाओं के जैव रासायनिक कार्यों में परिवर्तन होता है।

इस प्रकार, हार्मोन के प्रति ऊतकों और अंगों की संवेदनशीलता झिल्ली रिसेप्टर्स पर निर्भर करती है, और उनका विशिष्ट नियामक प्रभाव एक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ द्वारा निर्धारित होता है।

इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक) क्रिया का तंत्र। यह स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन - एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन और जेस्टाजेन) की विशेषता है। स्टेरॉयड हार्मोन भौतिक और रासायनिक गुणलिपोफिलिक पदार्थ हैं और लिपिड परत में प्रवेश करने में सक्षम हैं प्लाज्मा झिल्ली.

हार्मोन कोशिका में प्रवेश करता है और साइटोप्लाज्म में स्थित एक विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन के साथ संपर्क करता है, जिससे एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनता है। कोशिका के साइटोप्लाज्म में, उत्तरार्द्ध सक्रियण से गुजरता है। अपने सक्रिय रूप में, यह कॉम्प्लेक्स परमाणु झिल्ली को परमाणु गुणसूत्रों में प्रवेश करता है और उनके साथ बातचीत करता है। इस मामले में, जीन सक्रियण होता है, साथ में आरएनए संश्लेषण में वृद्धि होती है, जिससे संबंधित एंजाइमों का त्वरित संश्लेषण होता है। साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर प्रोटीन हार्मोन की क्रिया में मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है, लेकिन यह हार्मोन के साथ संयुक्त होने के बाद ही इन गुणों को प्राप्त करता है।

हार्मोन ऊतकों पर सीधे प्रभाव डालने के साथ-साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के माध्यम से भी प्रभाव डालते हैं। वे विशेष कीमोरिसेप्टर्स को उत्तेजित करते हैं, जिससे उत्तेजना केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को भेजी जाती है, और प्रतिवर्ती चापहार्मोन के कारण होने वाली प्रतिक्रियाएँ बंद हो जाती हैं विभिन्न विभागकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र, सेरेब्रल कॉर्टेक्स सहित।

वर्गीकरण कई प्रकार के होते हैं.

हार्मोन निर्माण के स्थान के अनुसार:

1. हाइपोथैलेमिक हार्मोन;

2. पिट्यूटरी हार्मोन;

3. थायराइड हार्मोन;

4. अग्न्याशय हार्मोन;

5. पैराथाइरॉइड हार्मोन;

6. अधिवृक्क हार्मोन;

7. गोनैडल हार्मोन;

8. हार्मोन स्थानीय कार्रवाई.

रासायनिक संरचना के अनुसार:

1. प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन: हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय, पैराथाइरॉइड ग्रंथियों के हार्मोन;

2. अमीनो एसिड डेरिवेटिव: एड्रेनालाईन, नॉरपेनेफ्रिन, थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन;

3. स्टेरॉयड: वे साइक्लोपेंटेनपेरहाइड्रोफेनेंथ्रेन की संरचना पर आधारित होते हैं और कोलेस्ट्रॉल (सेक्स हार्मोन, एड्रेनल कॉर्टेक्स) से बनते हैं।

क्रिया के तंत्र द्वारा (रिसेप्टर्स के स्थान के अनुसार):

1. इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर के माध्यम से कार्य करने वाले हार्मोन - लिपोफिलिक हार्मोन - स्टेरॉयड और थायराइड हार्मोन;

2. कोशिका की सतह पर स्थित रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करने वाले हार्मोन - हाइड्रोफिलिक हार्मोन. वे एक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ - एक संदेशवाहक के माध्यम से कार्य करते हैं।

हार्मोन पहला संदेशवाहक है, और सीएमपी, सीए2+ आयन, फॉस्फेटिडिलिनोसाइड्स दूसरे (आमतौर पर सीएमपी, जो एडीपी से बनता है) मध्यस्थ हैं। [चावल। शिविर]

हार्मोन की क्रिया का तंत्र

लिपोफिलिक हार्मोन.

हार्मोन प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से फैलता है और आंतरिक रिसेप्टर्स से जुड़ता है, जिससे एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनता है, जो सक्रिय होता है और डीएनए पर कार्य करता है। एक हार्मोन-संवेदनशील तत्व (एचएसई) को डीएनए से अलग किया जाता है। इसके प्रभाव में, प्रतिलेखन बदल जाता है, जो एमआरएनए के क्षरण को प्रभावित करता है। हार्मोन प्रोटीन प्रसंस्करण को प्रभावित करते हैं। हार्मोन सीधे डीएनए पर कार्य करते हैं और एंजाइम को सक्रिय करते हैं

उनकी रासायनिक संरचना के अनुसार, हार्मोन को कई समूहों में विभाजित किया जाता है:

• प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के हार्मोन:ये हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय, के हार्मोन हैं जठरांत्र पथ, पैराथाइरॉइड ग्रंथि।
• हार्मोन अमीनो एसिड के व्युत्पन्न हैं:ये अधिवृक्क मज्जा से एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, थायरॉयड ग्रंथि से ट्राईआयोडोथायरोनिन और टेट्राआयोडोथायरोनिन (थायरोक्सिन), पीनियल ग्रंथि से मेलाटोनिन हैं।
• स्टेरॉयड हार्मोन:वे कोलेस्ट्रॉल (एड्रेनल कॉर्टेक्स के हार्मोन, सेक्स हार्मोन, विटामिन डी) से बनते हैं।
• में विशेष समूहआवंटित ऊतक हार्मोन , जो विशेष अंतःस्रावी कोशिकाओं में बनते हैं आंतरिक अंग: पेट, आंत, फेफड़े, गुर्दे - और उसी या किसी अन्य अंग की कोशिकाओं पर नियामक प्रभाव डालते हैं। कुछ ऊतक हार्मोन स्वयं कार्यशील कोशिकाओं में या रक्त (प्रोस्टाग्लैंडिंस, किनिन्स, एंजियोटेंसिन) में बनते हैं।

हार्मोनों का कार्यात्मक वर्गीकरण:

1. प्रभावोत्पादक हार्मोन- हार्मोन जो सीधे लक्ष्य अंग को प्रभावित करते हैं।
2. उष्णकटिबंधीय हार्मोन- हार्मोन जिनका मुख्य कार्य प्रभावकारक हार्मोनों के संश्लेषण और विमोचन को नियंत्रित करना है। एडेनोहाइपोफिसिस द्वारा निर्मित।
3. हार्मोन जारी करना- हार्मोन जो एडेनोहाइपोफिसिस हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज को नियंत्रित करते हैं, मुख्य रूप से ट्रॉपिक वाले। वे हाइपोथैलेमस की तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं।

उनकी जैव रासायनिक क्रियाओं और कार्यों के आधार पर, हार्मोन 5 प्रकार के होते हैं:

• हार्मोन जो प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड के चयापचय को नियंत्रित करते हैं:इंसुलिन, ग्लूकागन, एड्रेनालाईन, कोर्टिसोल।
• हार्मोन जो नियंत्रित करते हैं जल-नमक चयापचयजीव में:एल्डोस्टेरोन, वैसोप्रेसिन।
• हार्मोन जो शरीर में कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करते हैं:सेक्स हार्मोन: पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीटोनिन, कैल्सीट्रियोल।
• हार्मोन जो नियंत्रित करते हैं प्रजनन कार्यजीव में:सेक्स हार्मोन (पुरुष और महिला)।
• हार्मोन जो अंतःस्रावी ग्रंथियों के कार्यों को नियंत्रित करते हैं:एसीटीएच, थायरॉयड-उत्तेजक, एलएच, एफएसएच, सोमाटोट्रोपिन, मेलानोट्रोपिक।

हार्मोन तीन तंत्रों के माध्यम से लक्ष्य कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं: झिल्ली, झिल्ली-साइटोसोलिक और साइटोसोलिक।

1. झिल्ली तंत्र यह है कि हार्मोन, झिल्ली रिसेप्टर से जुड़कर, परिवहन प्रणालियों के प्रोटीन की तृतीयक संरचना में परिवर्तन का कारण बनता है। इसके बाद, कोशिका झिल्ली में चैनल बनाए जाते हैं जिसके माध्यम से ग्लूकोज और अमीनो एसिड साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं। इंसुलिन इसी तंत्र द्वारा काम करता है।

2. झिल्ली-साइटोसोलिक तंत्र कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित नहीं होने वाले अधिकांश हार्मोनों की विशेषता है। हार्मोन भी कोशिका में प्रवेश नहीं करता है और इसका प्रभाव अंदर स्थित एक रिसेप्टर के माध्यम से होता है कोशिका झिल्ली. रिसेप्टर में एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज होता है, जो... जिस समय हार्मोन रिसेप्टर से जुड़ता है, वह सक्रिय हो जाता है, एटीपी को तोड़ देता है और द्वितीयक संदेशवाहक चक्रीय एएमपी (सीएमपी) उत्पन्न होता है: एटीपी एडिनाइलेट साइक्लेज सीएमपी + ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड।

सीएमपी साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है, जहां यह एंजाइम प्रोटीन काइनेज को सक्रिय करता है। उत्तरार्द्ध कार्यशील एंजाइम में अवशेषों को जोड़ने की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है फॉस्फोरिक एसिड. इसके बाद, कार्यशील एंजाइम सक्रिय हो जाता है, जिससे एक निश्चित लॉन्च होता है जैव रासायनिक प्रतिक्रिया. उदाहरण के लिए, एड्रेनालाईन, जब लीवर सेल रिसेप्टर से जुड़ा होता है, तो सीएमपी के उत्पादन को प्रेरित करता है। उत्तरार्द्ध प्रोटीन काइनेज को सक्रिय करता है, जो कि कार्यशील एंजाइम ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज है, जो यकृत में ग्लाइकोजन टूटने की प्रक्रिया शुरू करता है। सीएमपी का प्रभाव होने के बाद, यह फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा टूट जाता है: सीएमपी फॉस्फोडिएस्टरेज़ एएमपी। इसके बाद सेल को नया सिग्नल मिल सकता है.

कुछ हार्मोन, सीएमपी के उत्पादन के माध्यम से होते हैं विपरीत प्रभाव: कार्यशील एंजाइम को बाधित करने से प्रतिक्रिया रुक जाती है। अन्य हार्मोन (सोमाटोट्रोपिन, ऑक्सीटोसिन, α-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर के माध्यम से एड्रेनालाईन) का प्रभाव सीजीएमपी के माध्यम से मध्यस्थ होता है, जो ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) से बनता है: जीटीपी गनीलेट साइक्लेज सीजीएमपी + ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड।

सीसीएमएफ प्रोटीन काइनेज को भी सक्रिय करता है और फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा विखंडित होता है।

तीसरे समूह के हार्मोन का प्रभाव फॉस्फोग्लिसराइड फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (पिनटीपी) के हाइड्रोलिसिस के दौरान उत्पन्न माध्यमिक दूतों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध फॉस्फोलिपिड बाईलेयर में स्थित है कोशिका झिल्लीऔर फॉस्फोलिपेज़ सी द्वारा हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जो हार्मोन से जुड़ने के बाद रिसेप्टर में स्थानीयकृत होता है।

जारी आयोसिटोल-1,4,5-ट्राइफॉस्फेट (आईएनटीपी) साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है, जहां यह एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्ली पर अपने रिसेप्टर से जुड़ जाता है, जिससे रेटिकुलम खुल जाता है। कैल्शियम चैनल. परिणामस्वरूप, कैल्शियम आयन साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं, जो विभिन्न प्रोटीनों से जुड़कर कोशिका में चयापचय को बदल देते हैं। इन-3-एफ को फिर इनोसिटॉल से फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को अलग करके निष्क्रिय कर दिया जाता है।

FInTP से InTF अवशेषों के विखंडन के बाद झिल्ली में बचा हुआ डायसाइलग्लिसरॉल (DAG) प्रोटीन काइनेज C को सक्रिय करता है, जो फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को कुछ प्रोटीनों से जोड़ता है, और कोशिका में चयापचय को भी बदलता है। इसके बाद, ग्लिसरॉल के तीसरे कार्बन परमाणु में फॉस्फोरिक एसिड अवशेष जोड़कर डीएजी को निष्क्रिय कर दिया जाता है और फॉस्फेटिडिक एसिड में बदल दिया जाता है। इस तंत्र द्वारा, पैराथाइरॉइड हार्मोन का उत्पादन होता है पैराथाइराइड ग्रंथियाँ, इंसुलिन, जिसका एक प्रभाव झिल्ली-साइटोसोलिक तंत्र और अन्य हार्मोन के माध्यम से मध्यस्थ होता है।

क्रिया का साइटोसोलिक तंत्र अधिवृक्क प्रांतस्था, गोनाड (स्टेरॉयड हार्मोन) और थायरोक्सिन के हार्मोन की विशेषता है। ये हार्मोन कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में प्रवेश करते हैं, जहां वे संयोजन करते हैं साइटोसोलिक रिसेप्टरऔर कोशिका केन्द्रक में एक साथ प्रवेश करते हैं। वहां वे, डीएनए अणु पर कार्य करते हुए, एमआरएनए अणु के संयोजन को प्रेरित करते हैं, फिर राइबोसोम में कुछ एंजाइमों के संश्लेषण को प्रेरित करते हैं। उदाहरण के लिए, कोर्टिसोन ग्लूकोनियोजेनेसिस के प्रमुख एंजाइमों, थायरोक्सिन - ऊर्जा चयापचय के एंजाइमों के जैवसंश्लेषण को प्रेरित करता है। इस समूह के हार्मोन हैं बड़ा प्रभावकोशिका वृद्धि और विभेदन पर.

अवधारणा की परिभाषा जानें: हार्मोन-ग्रंथियों द्वारा स्रावित जैविक रूप से सक्रिय यौगिक आंतरिक स्रावरक्त या लसीका में और कोशिका चयापचय को प्रभावित करते हैं।

23.1.2. अंगों और ऊतकों पर हार्मोन की क्रिया की मुख्य विशेषताएं याद रखें:

• हार्मोन को विशेषज्ञों द्वारा संश्लेषित और रक्त में छोड़ा जाता है अंतःस्रावी कोशिकाएं;
• हार्मोन्स अधिक होते हैं जैविक गतिविधि - शारीरिक प्रभावतब प्रकट होता है जब रक्त में उनकी सांद्रता लगभग 10-6 - 10-12 mol/l होती है;
• प्रत्येक हार्मोन की अपनी अनूठी संरचना, संश्लेषण का स्थान और कार्य होता है; एक हार्मोन की कमी की भरपाई अन्य पदार्थों से नहीं की जा सकती;
• हार्मोन, एक नियम के रूप में, अपने संश्लेषण के स्थान से दूर के अंगों और ऊतकों को प्रभावित करते हैं।

23.1.3. हार्मोन अपना काम करते हैं जैविक प्रभाव, विशिष्ट अणुओं के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाना - रिसेप्टर्स . कोशिकाएँ जिनमें रिसेप्टर्स होते हैं एक निश्चित हार्मोन, कहा जाता है लक्षित कोशिका इस हार्मोन के लिए. अधिकांश हार्मोन लक्ष्य कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया करते हैं; अन्य हार्मोन लक्ष्य कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म और केंद्रक में स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं। ध्यान रखें कि हार्मोन और उनके रिसेप्टर्स दोनों की कमी से बीमारियों का विकास हो सकता है।

23.1.4. कुछ हार्मोनों को अंतःस्रावी कोशिकाओं द्वारा निष्क्रिय अग्रदूतों के रूप में संश्लेषित किया जा सकता है - प्रोहॉर्मोन . प्रोहार्मोन को संग्रहित किया जा सकता है बड़ी मात्राविशेष स्रावी कणिकाओं में और उचित संकेत के जवाब में तुरंत सक्रिय हो जाते हैं।

23.1.5. हार्मोनों का वर्गीकरणउनके आधार पर रासायनिक संरचना. विभिन्न रासायनिक समूहहार्मोन तालिका 23.1 में दिए गए हैं।

* इन हार्मोनों के स्राव का स्थान पिट्यूटरी ग्रंथि (न्यूरोहाइपोफिसिस) का पिछला लोब है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सच्चे हार्मोन के अलावा भी होते हैं सामयिक हार्मोन. इन पदार्थों को, एक नियम के रूप में, गैर-विशिष्ट कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित किया जाता है और उत्पादन स्थल के तत्काल आसपास के क्षेत्र में अपना प्रभाव डालते हैं (उन्हें रक्तप्रवाह द्वारा अन्य अंगों तक नहीं पहुंचाया जाता है)। स्थानीय रूप से कार्य करने वाले हार्मोन के उदाहरण प्रोस्टाग्लैंडीन, किनिन, हिस्टामाइन और सेरोटोनिन हैं।

पानी और आयनों के परिवहन में परिवर्तन गुर्दे की नलीतंत्रिका उत्तेजनाओं या हार्मोन के प्रभाव में होता है। इन पदार्थों के विविध प्रभावों का सार इंट्रासेल्युलर प्रतिक्रियाओं के दो मुख्य तरीकों तक कम किया जा सकता है। एक का उदाहरण एल्डोस्टेरोन की क्रिया है, दूसरा ADH है। एल्डोस्टेरोन, रक्त में प्रवेश करने के बाद, 45-120 मिनट की लंबी अव्यक्त अवधि के बाद सोडियम पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है।

यह हार्मोन पेरिटुबुलर प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करता है और साइटोप्लाज्म में एक स्टीरियोस्पेसिफिक प्रोटीन से बंध जाता है। इस प्रक्रिया में 30-45 मिनट लगते हैं, जिसके बाद एल्डोस्टेरोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स नाभिक में स्थानांतरित हो जाता है और परमाणु क्रोमैटिन के स्वीकर्ता क्षेत्रों के साथ बातचीत करता है। यह जीन प्रतिलेखन का कारण बनता है - डीएनए के एक खंड का सक्रियण मैसेंजर आरएनए के संश्लेषण को बढ़ावा देता है, जो नाभिक से साइटोप्लाज्म तक चलता है और राइबोसोम में एक नए प्रोटीन के संश्लेषण को उत्तेजित करता है। इसका सापेक्ष आणविक भार लगभग 12,000 है। इस प्रोटीन के कोशिका में अनुप्रयोग के बिंदु और उस तंत्र के बारे में कई परिकल्पनाएँ हैं जिसके द्वारा यह सोडियम परिवहन को बढ़ाता है।

एक परिकल्पना यह है कि यह प्रोटीन एक ट्रांसपोर्टर या पर्मीज़ का एक घटक है, जो एपिकल झिल्ली के माध्यम से कोशिका में सोडियम के प्रवेश की सुविधा प्रदान करता है। एक अन्य परिकल्पना पंप के सक्रियण को प्रमुख महत्व देती है - Na, K-ATPase। अंत में, चयापचय परिकल्पना के अनुसार, यह प्रोटीन कोशिका की ऊर्जा चयापचय प्रणाली के एक घटक के रूप में कार्य करता है; यह माइटोकॉन्ड्रियल एटीपी संश्लेषण को बढ़ाता है। यह भी सुझाव दिया गया है कि यह प्रोटीन एक नहीं, बल्कि सिस्टम के दो घटकों पर कार्य कर सकता है - कोशिका से सोडियम का प्रवेश और सक्रिय निष्कासन, जो स्वचालित रूप से ऊर्जा की खपत को बढ़ाता है और एटीपी के गठन में वृद्धि की ओर जाता है। एल्डोस्टेरोन की क्रिया के तंत्र का काफी गहन अध्ययन महत्वपूर्ण नैदानिक ​​​​महत्व का है - कार्रवाई का तरीका, लंबी अव्यक्त अवधि का कारण और मूत्रवर्धक के प्रभाव का सार - ओपिरोनोलैक्टोन - प्रतिस्पर्धी एल्डोस्टेरोन विरोधी (वेरोशपिरोन, एल्डैक्टोन) स्पष्ट रहें। ये पदार्थ साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस में स्थित रिसेप्टर प्रोटीन के लिए एल्डोस्टेरोन के बंधन को रोकते हैं।

यह स्थापित किया गया है कि नेफ्रॉन में एल्डोस्टेरोन की क्रिया का मुख्य स्थल दूरस्थ घुमावदार नलिका का सबसे टर्मिनल खंड और एकत्रित नलिकाओं का प्रारंभिक खंड है। स्पिरोनोलैक्टोन भी इन्हीं कोशिकाओं में कार्य करते हैं। एल्डोस्टेरोन के सेलुलर प्रभाव के तंत्र पर उपरोक्त डेटा केवल सोडियम पुनर्अवशोषण पर इसके प्रभाव से संबंधित है; पोटेशियम स्राव में हार्मोन-प्रेरित वृद्धि कोशिका के आनुवंशिक तंत्र के माध्यम से मध्यस्थ नहीं होती है।

एक और तंत्र अंतःकोशिकीय क्रिया ADH की विशेषता.

पर बाहरी सतह ADH के लिए रिसेप्टर प्रोटीन एकत्रित वाहिनी कोशिकाओं के बेसल प्लाज्मा झिल्ली में स्थानीयकृत होता है। समग्र तत्वझिल्ली रिसेप्टर एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज़ है, जो रिसेप्टर के सक्रिय होने पर उत्प्रेरित करता है अंदरसे झिल्ली निर्माण एटीपी शिविर 3´, 5´-एएमपी. संग्रहण वाहिनी की कोशिका में इस पदार्थ की क्रिया के सभी बाद के चरणों का सटीक तंत्र अभी तक स्पष्ट नहीं है।

यह ज्ञात है कि 3",5"-एएमपी श्रृंखला या थ्रेओनीन प्रोटीन फॉस्फेट पर एंजाइम प्रोटीन फॉस्फेट का उपयोग करके उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट के हस्तांतरण को सक्रिय करता है। यह एंजाइम कोशिका की शीर्ष झिल्ली के अंदर स्थित होता है। ये प्रतिक्रियाएँ अंततः ट्यूबलर दीवार की पानी की पारगम्यता में वृद्धि का कारण बनती हैं। 3´,5"-एएमपी, जिसने इंट्रासेल्युलर प्रतिक्रियाओं के पूरे अनुक्रम को प्रेरित किया, एंजाइम चक्रीय न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडिएस्टरेज़ की मदद से शारीरिक रूप से निष्क्रिय 5"-एएमपी में परिवर्तित हो जाता है।

यह महत्वपूर्ण है कि इस एंजाइम का अवरोधक थियोफ़िलाइन पदार्थ है, जिसका उपयोग अक्सर क्लिनिक में किया जाता है। इंट्रासेल्युलर प्रतिक्रियाओं का एक समान क्रम नेफ्रॉन कोशिका पर कैटेकोलामाइन और पीजी जैसे कई पेप्टाइड हार्मोन की कार्रवाई की विशेषता है। अंतर स्थित रिसेप्टर की विशिष्टता में निहित है बाहरबेसल प्लाज्मा झिल्ली, और 3,5"-एएमपी द्वारा शुरू की गई इंट्रासेल्युलर प्रतिक्रियाओं में अन्य अंतिम लिंक।

जल पुनर्अवशोषण के रास्ते अभी भी बहस का विषय हैं। एक परिकल्पना के अनुसार, 3,5"-एएमपी की क्रिया का अंतिम चरण शीर्ष प्लाज्मा झिल्ली के पानी के लिए पारगम्यता में वृद्धि है, और पानी, कोशिका को पार करते हुए, अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त में आसमाटिक ढाल के साथ चलता है . एक अन्य परिकल्पना के अनुसार, 3,5"-एएमपी की भागीदारी के साथ एडीएच के प्रभाव में, हाइलूरोनिडेज़ का स्राव होता है। ए.जी. गिनेत्सिंस्की (1963) का मानना ​​था कि यह एंजाइम, अंतरकोशिकीय पदार्थ के ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स को डीपॉलीमराइज़ करके, पानी के लिए झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ाता है।

श्रृंखला के दृष्टिकोण ऊपर वर्णित हैं पैथोलॉजिकल स्थितियाँनेफ्रोजेनिक के रोगजनन को समझने के लिए उनके महत्वपूर्ण महत्व की पहचान करना संभव बना दिया मूत्रमेह, क्रोनिक रीनल फेल्योर में किडनी की ध्यान केंद्रित करने की क्षमता में गड़बड़ी, आदि। इस प्रकार, नेफ्रोजेनिक डायबिटीज इन्सिपिडस के रूपों में से एक में, हाइलूरोनिडेज़ के स्राव में कमी और 3", 5"-एएमपी के प्रभाव में गठन होता है। एडीएच पाया गया.

क्लिनिकल नेफ्रोलॉजी

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