Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Биофизика гормональной регуляции




Гормоны - биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами или специализированными клетками, находящимися в различных органах.

Гормоны регулируют взаимодействие между различными органами и тканями. По функциональному влиянию их можно разделить на гормоны, оказывающие пусковое влияние (способности гормона запускать деятельность эффектора), модулирующее влияние (изменение интенсивности протекания биохимических процессов в органах и тканях) и пермиссивное влияние (способность одних гормонов обеспечивать реализацию эффекта других гормонов). Помимо функционального влияния выделяют также морфогенетическое влияние гормонов, например на рост, физическое и половое развитие и т.д.

По химической природе гормоны классифицируются следующим образом:

- полипептиды и белки;

- аминокислоты и их производные;

- стероиды (витамины группы D, гормоны надпочечников и др.).

Гормоны переносятся кровью с белками плазмы в основном в неактивном состоянии - 80% и только 20% в активном. Гормоны, не связанные с транспортными белками, имеют доступ к клеткам и тканям.

Гормоны действуют по принципу «замок - ключ». Роль «замка» выполняют рецепторы, роль ключа - «гормон». Для каждого гормона на клетках-мишенях имеются рецепторы, выполняющие функцию его распознавания. Если клеточная мембрана непроницаема для гормона, то рецепторы расположены непосредственно на её поверхности. После связывания гормона с рецептором активируются мембранные ферменты, реализующие своё действие в цитоплазме и ядре клетки. Если клеточная мембрана проницаема для гормона, то эффекторные рецепторы расположены в основном в цитоплазме. Гормон - рецепторный комплекс поступает в клеточное ядро и другие органеллы клетки, где воздействует на другие рецепторы, после чего реализуется влияние гормона на клетку.

Прекращение действия гормонов осуществляется с помощью тканевых ферментов и ферментов самих эндокринных желёз, печени, почек. Продукты расщепления выводятся почками, железами желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), потовыми железами.

Гормоны действуют в очень низких концентрациях - нестимулированный уровень гормонов в крови 10–6 - 10–12 моль. Регуляция гормонального действия отражена на рис.4.1.

Рис.4.1. Регуляция гормонального действия в организме человека

Вблизи клетки, на расстоянии порядка микрометра от её поверхности, молекулы достигают рецепторных мембран путём диффузии. Среднее время диффузии молекулы к мишени радиусом а в области пространства радиусом b рассчитывается следующим образом:

, (4.1)

где i -размерность пространства; D - коэффициент диффузии молекулы гормона.

Так, в одномерном, двухмерном и трёхмерном пространствах среднее время диффузии при определяется следующим образом [3]:

; (4.2)

; (4.3)

. (4.4)

Связывание гормона с рецептором происходит по следующей схеме:

, (4.5)

где - гормон; - рецептор; комплекс гормон - рецептор; - константа сродства.

Рассмотрим ситуацию, когда n гормонов взаимодействуют с m рецепторами. Здесь - - й гормон в связанном состоянии с - м рецептором, - - й гормон в свободном состоянии, - концентрация - го гормона:

; (4.6)

. (4.7)

Константа сродства при равновесии равна:

. (4.8)

Из выражений (4.6) - (4.8) можно получить следующее соотношение:

. (4.9)

Отношение концентраций связанного и свободного -го гормона:

. (4.10)

Задания для работы на семинарах

1. Рассмотрите случай, когда один гормон связывается с одним рецептором. Постройте график взаимодействия в координатах .

2. Рассмотрите случай, когда один гормон взаимодействует с двумя рецепторами. Отразите решение графически.

3. Рассмотрите случай, когда два гормона взаимодействуют с одним рецептором. Отразите решение графически.

4. Получите аналитически уравнение (4.9).

5. Получите аналитически уравнение (4.10).

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-29; Просмотров: 981; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.