हार्मोन क्रिया के सामान्य तंत्र। हार्मोन के गुण, उनकी क्रिया का तंत्र

हार्मोन लक्ष्य कोशिकाओं पर प्रभाव डालते हैं।

लक्ष्य कोशिकाएँ- ये कोशिकाएं हैं जो विशेष रिसेप्टर प्रोटीन का उपयोग करके विशेष रूप से हार्मोन के साथ बातचीत करती हैं। ये रिसेप्टर प्रोटीन कोशिका की बाहरी झिल्ली पर, या साइटोप्लाज्म में, या परमाणु झिल्ली और कोशिका के अन्य अंगों पर स्थित होते हैं।

जैव रासायनिक तंत्रएक हार्मोन से लक्ष्य कोशिका तक एक संकेत संचारित करना।

किसी भी रिसेप्टर प्रोटीन में कम से कम दो डोमेन (क्षेत्र) होते हैं जो दो कार्य प्रदान करते हैं:

1. हार्मोन पहचान;
2. सेल में प्राप्त सिग्नल का परिवर्तन और संचरण।

रिसेप्टर प्रोटीन उस हार्मोन अणु को कैसे पहचानता है जिसके साथ वह बातचीत कर सकता है? रिसेप्टर प्रोटीन के डोमेन में से एक में सिग्नल अणु के कुछ हिस्से का पूरक क्षेत्र होता है। एक सिग्नलिंग अणु से रिसेप्टर बाइंडिंग की प्रक्रिया एक एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स के गठन की प्रक्रिया के समान है और इसे आत्मीयता स्थिरांक के मूल्य से निर्धारित किया जा सकता है।

लक्ष्य कोशिकाओं पर हार्मोन की क्रिया के तंत्र।
हार्मोन की संरचना के आधार पर, दो प्रकार की परस्पर क्रिया होती है। यदि हार्मोन अणु लिपोफिलिक है (उदाहरण के लिए, स्टेरॉयड हार्मोन), तो यह लक्ष्य कोशिकाओं की बाहरी झिल्ली की लिपिड परत में प्रवेश कर सकता है। यदि अणु बड़ा या ध्रुवीय है, तो कोशिका में उसका प्रवेश असंभव है। इसलिए, लिपोफिलिक हार्मोन के लिए, रिसेप्टर्स लक्ष्य कोशिकाओं के अंदर स्थित होते हैं, और हाइड्रोफिलिक हार्मोन के लिए, रिसेप्टर्स बाहरी झिल्ली में स्थित होते हैं।

हाइड्रोफिलिक अणुओं के मामले में एक हार्मोनल सिग्नल के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए, एक इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रांसडक्शन तंत्र संचालित होता है। यह दूसरे दूत कहे जाने वाले पदार्थों की भागीदारी से होता है। हार्मोन अणु आकार में बहुत विविध होते हैं, लेकिन "दूसरे संदेशवाहक" नहीं होते हैं।

सिग्नल ट्रांसमिशन की विश्वसनीयता इसके रिसेप्टर प्रोटीन के लिए हार्मोन की बहुत उच्च आत्मीयता द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

मांसपेशियों की गतिविधि के दौरानरक्तप्रवाह में कई हार्मोनों का स्राव होता है। हालाँकि, शरीर के कार्यात्मक और जैव रासायनिक पुनर्गठन में सबसे बड़ा योगदान अधिवृक्क हार्मोन द्वारा किया जाता है।

अधिवृक्क मज्जा दो हार्मोन पैदा करता है - एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, जिसमें एड्रेनालाईन काफी प्रमुख होता है। रक्त में मेडुला हार्मोन का स्राव विभिन्न भावनाओं के दौरान होता है, और इसलिए एड्रेनालाईन को भावनाओं का हार्मोन या तनाव हार्मोन कहा जाता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है जैविक भूमिकाएड्रेनालाईन - प्रभावित करके महान शक्ति और अवधि के मांसपेशीय कार्य करने के लिए अनुकूलतम स्थितियाँ बनाना शारीरिक कार्यऔर चयापचय.

जब कैटेकोलामाइन रक्त के साथ फेफड़ों में प्रवेश करते हैं, तो वे सहानुभूतिपूर्ण आवेगों की क्रिया की नकल करते हैं। वे श्वसन दर में वृद्धि और ब्रांकाई के फैलाव का कारण बनते हैं, जिससे फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में वृद्धि होती है और शरीर में ऑक्सीजन की आपूर्ति में सुधार होता है।

एड्रेनालाईन के प्रभाव में, हृदय गति काफी बढ़ जाती है, और उनकी ताकत भी बढ़ जाती है, जो रक्त परिसंचरण की गति में और भी अधिक वृद्धि में योगदान करती है।

एड्रेनालाईन के कारण शरीर में होने वाला एक और महत्वपूर्ण परिवर्तन संवहनी बिस्तर में रक्त का पुनर्वितरण है। एड्रेनालाईन के प्रभाव में उनका विस्तार होता है रक्त वाहिकाएंमांसपेशियों की गतिविधि सुनिश्चित करने में शामिल अंग, और साथ ही उन अंगों की रक्त वाहिकाएं जो मांसपेशियों की कार्यप्रणाली सुनिश्चित करने में सीधे तौर पर शामिल नहीं हैं, संकीर्ण हो जाती हैं। इस प्रभाव के परिणामस्वरूप, मांसपेशियों और मांसपेशियों के काम के प्रदर्शन से संबंधित आंतरिक अंगों को रक्त की आपूर्ति में काफी सुधार होता है।

यकृत में, एड्रेनालाईन के प्रभाव में, ग्लाइकोजन का ग्लूकोज में टूटना तेज हो जाता है, जिसे बाद में रक्त में छोड़ दिया जाता है। परिणामस्वरूप, भावनात्मक हाइपरग्लेसेमिया होता है, जो कार्यशील अंगों को ऊर्जा के स्रोत के रूप में ग्लूकोज की बेहतर आपूर्ति में योगदान देता है। एथलीटों में, मांसपेशियों का काम शुरू होने से पहले, प्री-स्टार्ट अवस्था में भी हाइपरग्लेसेमिया हो सकता है।

वसा ऊतक में, कैटेकोलामाइन एंजाइम लाइपेस को सक्रिय करता है, जो ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में वसा के टूटने को तेज करता है। परिणामस्वरूप वसा टूटने वाले उत्पाद अपेक्षाकृत आसानी से यकृत, कंकाल की मांसपेशियों और मायोकार्डियम में प्रवेश करते हैं। में कंकाल की मांसपेशियांऔर मायोकार्डियम, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है। यकृत में, ग्लूकोज को ग्लिसरॉल से संश्लेषित किया जा सकता है, और फैटी एसिड कीटोन बॉडी में परिवर्तित हो जाते हैं। इन परिवर्तनों का नीचे अधिक विस्तार से वर्णन किया जाएगा।

कैटेकोलामाइन का दूसरा और बहुत महत्वपूर्ण लक्ष्य कंकाल की मांसपेशी है। एड्रेनालाईन के प्रभाव में, मांसपेशियों में ग्लाइकोजन का टूटना बढ़ जाता है, लेकिन मुक्त ग्लूकोज नहीं बनता है। कार्य की प्रकृति के आधार पर, ग्लाइकोजन या तो लैक्टिक एसिड में या कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित हो जाता है। किसी भी मामले में, ग्लाइकोजन के त्वरित टूटने के कारण मांसपेशियों के काम के लिए ऊर्जा आपूर्ति में सुधार होता है।

अधिवृक्क प्रांतस्था स्टेरॉयड हार्मोन का उत्पादन करती है जिसे सामूहिक रूप से कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स कहा जाता है। द्वारा जैविक प्रभावकॉर्टिकोस्टेरॉइड्स को ग्लूकोकार्टोइकोड्स और मिनरलोकॉर्टिकॉइड्स में विभाजित किया गया है। शारीरिक गतिविधि के दौरान चयापचय के नियमन के लिए ग्लूकोकार्टोइकोड्स का अधिक महत्व है, जिनमें मुख्य हैं कोर्टिसोल, कोर्टिसोन और कॉर्टिकोस्टेरोन। ग्लूकोकार्टोइकोड्स हेक्सोकाइनेज को रोकता है, एक एंजाइम जो ग्लूकोज को ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में परिवर्तित करता है। शरीर में ग्लूकोज के सभी परिवर्तन इसी प्रतिक्रिया से शुरू होते हैं। इसलिए, ग्लूकोकार्टोइकोड्स शरीर की कोशिकाओं द्वारा ग्लूकोज के किसी भी उपयोग को रोकते हैं, जिससे रक्त में इसका संचय होता है। यह माना जा सकता है कि इस नियम का अपवाद मस्तिष्क है, जहां रक्त-मस्तिष्क बाधा की उपस्थिति के कारण ग्लुकोकोर्टिकोइड्स स्पष्ट रूप से प्रवेश नहीं करते हैं। मस्तिष्क अन्य अंगों की तुलना में अधिक लाभप्रद स्थिति में है, क्योंकि ऐसा नियामक तंत्र इसे मुख्य रूप से तंत्रिका कोशिकाओं को पोषण देने और रक्त में ग्लूकोज के पर्याप्त स्तर को लंबे समय तक बनाए रखने के लिए रक्त ग्लूकोज का उपयोग करने की अनुमति देता है। यह विशेष रूप से मस्तिष्क के लिए है महत्वपूर्णचूंकि तंत्रिका कोशिकाएं ऊर्जा स्रोत के रूप में मुख्य रूप से ग्लूकोज का उपभोग करती हैं।

ग्लूकोकार्टोइकोड्स एनाबॉलिक प्रक्रियाओं को रोकता है, मुख्य रूप से प्रोटीन संश्लेषण। पहली नज़र में, क्रिया का ऐसा तंत्र शरीर के लिए प्रतिकूल होना चाहिए, क्योंकि प्रोटीन कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। महत्वपूर्ण कार्य. हालाँकि, यदि आप मानते हैं कि प्रोटीन संश्लेषण एक ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है जो खपत करती है महत्वपूर्ण राशिएटीपी और, इसलिए, एटीपी के उपयोग में मांसपेशियों के संकुचन और विश्राम के लिए एक प्रतियोगी होने के नाते, यह स्पष्ट हो जाता है कि शारीरिक गतिविधि के दौरान प्रोटीन संश्लेषण का निषेध मांसपेशियों की गतिविधि की ऊर्जा आपूर्ति में सुधार कर सकता है।

ग्लूकोकार्टोइकोड्स की क्रिया का एक अन्य तंत्र ग्लूकोनियोजेनेसिस की उत्तेजना है - गैर-कार्बोहाइड्रेट से ग्लूकोज का संश्लेषण। मांसपेशियों के काम के दौरान, यकृत में ग्लूकोनियोजेनेसिस होता है। आमतौर पर, ग्लूकोज को अमीनो एसिड, ग्लिसरॉल और लैक्टिक एसिड से संश्लेषित किया जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग करके रक्त में ग्लूकोज की आवश्यक सांद्रता को बनाए रखना संभव है, जो मस्तिष्क को पोषण देने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

अंत: स्रावी प्रणालीएंडोक्रिन ग्लैंड्स,या एंडोक्रिन ग्लैंड्स, विशेष जैविक पदार्थों का उत्पादन करें - हार्मोन.शब्द "हार्मोन" ग्रीक "हार्मो" से आया है - मैं प्रोत्साहित करता हूं, उत्साहित करता हूं। हार्मोन-आंतरिक उत्पाद स्राव, बिल्ली. स्रावी कोशिकाओं द्वारा निर्मित। वे विभाजित हैं: 1. अमीनो एसिड डेरिवेटिव (थायरॉयड ग्रंथि, अधिवृक्क मज्जा) 2. पेप्टाइड हार्मोन (पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय) 3. स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन) हार्मोन की क्रिया का तंत्र:वे लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करते हैं, बिल्ली। उनके पास विशिष्टताएं हैं. रिसेप्टर्स। वे आपको जानकारी पढ़ने की अनुमति देते हैं। छवि।

हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स (कोशिका झिल्ली पर, कोशिका के साइटोप्लाज्म या केंद्रक में बन सकता है)। हार्मोन ह्यूमरल (रक्त, लसीका, अंतरालीय द्रव के माध्यम से) विनियमन प्रदान करते हैं शारीरिक प्रक्रियाएंशरीर में, सभी अंगों और ऊतकों में प्रवेश करना। कुछ हार्मोन केवल कुछ निश्चित अवधियों के दौरान ही निर्मित होते हैं, जबकि अधिकांश व्यक्ति के जीवन भर निर्मित होते हैं। वे शरीर के विकास, यौवन, शारीरिक और को बाधित या तेज कर सकते हैं मानसिक विकास, चयापचय और ऊर्जा, आंतरिक अंगों की गतिविधि को विनियमित करें। अंतःस्रावी ग्रंथियों में शामिल हैं: थायराइड, पैराथाइरॉइड, गण्डमाला, अधिवृक्क ग्रंथियां, अग्न्याशय, पिट्यूटरी ग्रंथि, गोनाडऔर कई अन्य।

इनमें से कुछ ग्रंथियाँ हार्मोन के अलावा, उत्पादन करती हैं स्रावी पदार्थ(उदाहरण के लिए, अग्न्याशय पाचन प्रक्रिया में शामिल होता है, ग्रहणी में स्राव स्रावित करता है; पुरुष गोनाड के बाहरी स्राव का उत्पाद - अंडकोष - शुक्राणु होता है, आदि)। ऐसी ग्रंथियों को मिश्रित स्राव की ग्रंथियाँ कहा जाता है। हार्मोन, उच्च जैविक गतिविधि वाले पदार्थ के रूप में, रक्त में बेहद कम सांद्रता के बावजूद, कारण बन सकते हैं महत्वपूर्ण परिवर्तनशरीर की स्थिति में, विशेष रूप से चयापचय और ऊर्जा के कार्यान्वयन में। उनका एक दूरस्थ प्रभाव होता है और विशिष्टता की विशेषता होती है, जिसे दो रूपों में व्यक्त किया जाता है: कुछ हार्मोन (उदाहरण के लिए, सेक्स हार्मोन) केवल कुछ अंगों और ऊतकों के कार्य को प्रभावित करते हैं, अन्य केवल श्रृंखला में कुछ परिवर्तनों को नियंत्रित करते हैं। चयापचय प्रक्रियाएंऔर इन प्रक्रियाओं को विनियमित करने वाले एंजाइमों की गतिविधि में। हार्मोन अपेक्षाकृत जल्दी नष्ट हो जाते हैं और रक्त में उनकी एक निश्चित मात्रा बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है कि वे संबंधित ग्रंथि द्वारा अथक रूप से स्रावित होते रहें। अंतःस्रावी ग्रंथियों की गतिविधि के लगभग सभी विकार व्यक्ति के समग्र प्रदर्शन में कमी का कारण बनते हैं। अंतःस्रावी ग्रंथियों का कार्य केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, तंत्रिका और हास्य प्रभाव द्वारा नियंत्रित होता है विभिन्न अंग, ऊतक और उनके कार्य शरीर के कार्यों के न्यूरोह्यूमोरल विनियमन की एक एकीकृत प्रणाली की अभिव्यक्ति हैं।

नसें पूरे शरीर में प्रवेश करती हैं और एक व्यापक सूचना प्रणाली बनाती हैं। तंत्रिका तंत्र शरीर के अंगों के बीच स्पष्ट संपर्क सुनिश्चित करता है। संकेत या आवेग मस्तिष्क द्वारा प्राप्त और प्रसारित होते हैं। और जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, मस्तिष्क एक बहुत ही जटिल अंग है जो बड़ी मात्रा में जानकारी संसाधित करने में सक्षम है। तंत्रिका तंत्र अलग-अलग कोशिकाओं से बना होता है जिन्हें न्यूरॉन्स कहा जाता है। प्रत्येक न्यूरॉन में तीन मुख्य तत्व होते हैं: कोशिका शरीर, कोशिका शरीर और अक्षतंतु। वे ही गुच्छों में एकत्रित होकर रूप बनाते हैं परिधीय तंत्रिकाएँ, जो न केवल तंत्रिका आवेगों के लिए परिवहन चैनल हैं, बल्कि मानव और पशु शरीर के अंगों और ऊतकों तक विभिन्न पोषक तत्वों के हस्तांतरण के लिए भी हैं। सभी न्यूरॉन्स को उच्च स्तर के चयापचय, विशेष रूप से प्रोटीन और आरएनए के संश्लेषण की विशेषता होती है। न्यूरॉन्स के साइटोप्लाज्म के संरचनात्मक और चयापचय प्रोटीन और उनकी प्रक्रियाओं को नवीनीकृत करने के लिए गहन प्रोटीन संश्लेषण आवश्यक है। न्यूरॉन्स तंत्रिका गैन्ग्लिया में केंद्रित होते हैं जिन्हें गैन्ग्लिया कहा जाता है। वे तंत्रिका तंतुओं द्वारा एक दूसरे से, साथ ही रिसेप्टर्स आदि से जुड़े होते हैं कार्यकारी निकाय(मांसपेशियाँ, ग्रंथियाँ)। हमारे शरीर में संचार तंत्र की भूमिका होती है तंत्रिका तंत्र, जिसमें मस्तिष्क और पूरे शरीर में स्थित तंत्रिकाएँ शामिल हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तंत्रिकाओं का व्यास कितना है अलग-अलग हिस्सेशरीर बहुत भिन्न होते हैं। एक न्यूरॉन में कई सिनैप्स होते हैं जिनके माध्यम से यह अन्य न्यूरॉन्स से उत्तेजना और निरोधात्मक प्रभाव प्राप्त करता है। इसके लिए धन्यवाद, न्यूरॉन बड़ी मात्रा में जानकारी प्राप्त कर सकता है। साथ में तंत्रिका विनियमनमानव शरीर में जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों - हार्मोन की मदद से हार्मोनल विनियमन होता है। तंत्रिका और हार्मोनल विनियमन आपस में जुड़े हुए हैं। मानव शरीर में वे प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं जैसे: -चयापचय और ऊर्जा; -विकास, विकास; -प्रजनन; -अनुकूलन.

हार्मोन- ये विशेष अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा निर्मित जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ हैं, जो रक्त में प्रवेश करते हैं और लक्ष्य अंगों के कार्यों को बदलते हैं। हार्मोन में निम्नलिखित गुण होते हैं:

अंतःस्रावी ग्रंथियों की विशेष कोशिकाओं द्वारा निर्मित;

ऊँचे हैं जैविक गतिविधि;

रक्त में प्रवेश करें;

गठन के स्थान से कुछ दूरी पर कार्य करें - दूर से;

उनमें से अधिकांश प्रजाति विशिष्ट नहीं हैं;

शीघ्र नष्ट हो जाते हैं।

ग्रंथियों- जानवरों और मनुष्यों के अंग जो जीवन प्रक्रियाओं में शामिल विशेष पदार्थों का उत्पादन और स्राव करते हैं। ग्रंथियों को अंतःस्रावी ग्रंथियों और बहिःस्रावी ग्रंथियों में विभाजित किया गया है। बदले में, अंतःस्रावी ग्रंथियां केंद्रीय और परिधीय में विभाजित होती हैं। केंद्रीय ग्रंथियों में शामिल हैं:

पिट्यूटरी ग्रंथि (अग्रणी अंतःस्रावी ग्रंथि);

हाइपोथैलेमस (डाइसेन्फेलॉन की संरचना)। परिधीय ग्रंथियों को पिट्यूटरी-निर्भर और पिट्यूटरी-स्वतंत्र में विभाजित किया गया है।

पिट्यूटरी-आश्रित में शामिल हैं:

थाइरॉयड ग्रंथि;

गुर्दों का बाह्य आवरण;

गोनाड.

पिट्यूटरी-स्वतंत्र में शामिल हैं:

पैराथाइरॉइड ग्रंथियाँ; "अग्न्याशय;

थाइमस ( थाइमस);

अधिवृक्क मेडूला।

इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गोनाड और अग्न्याशय मिश्रित होते हैं क्योंकि उनमें बहिःस्रावी और अंतःस्रावी दोनों भाग होते हैं। मानव शरीर में व्यक्तिगत हार्मोन-उत्पादक कोशिकाएं भी होती हैं, जो जठरांत्र संबंधी मार्ग में स्थित होती हैं। आंत्र पथया कपड़े. पिट्यूटरी- अग्रणी अंतःस्रावी ग्रंथि। यह मस्तिष्क के आधार पर स्थित होता है और इसमें तीन लोब होते हैं:

पूर्वकाल - एडेनोहाइपोफिसिस;

मध्यवर्ती शेयर;

पश्च - न्यूरोहाइपोफिसिस।

पिट्यूटरी ग्रंथि हाइपोथैलेमस से जुड़ी होती है और इसके साथ मिलकर एक एकल हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी प्रणाली बनाती है। पूर्वकाल लोब वृद्धि हार्मोन और ट्रिपल हार्मोन का एक समूह पैदा करता है जो थायरॉयड ग्रंथि, गोनाड और अधिवृक्क ग्रंथियों को प्रभावित करता है। ग्रोथ हार्मोन की कमी से बौनापन होता है। अति विशालता की ओर ले जाती है। हार्मोन प्रोलैक्टिनस्तन ग्रंथियों में दूध उत्पादन को प्रभावित करता है। मध्य लोब एक हार्मोन का उत्पादन करता है जो त्वचा के रंग-निर्माण कार्य को प्रभावित करता है। न्यूरोहाइपोफिसिस में, यानी पश्च लोब में, दो हार्मोन बनते हैं जो गुर्दे और गर्भाशय के कार्यों को प्रभावित करते हैं। उन्हें अपनी क्रिया का एहसास हाइपोथैलेमस के माध्यम से होता है। पश्च पिट्यूटरी हार्मोन (एंटीडाययूरेटिक) नियंत्रित करता है जल-नमक चयापचयशरीर में.

पीनियल ग्रंथि- इसका अंतःस्रावी कार्य शरीर के यौन कार्यों के नियमन से जुड़ा है।

पीनियल ग्रंथि के नष्ट होने से समय से पहले यौवन आ जाता है। पीनियल ग्रंथि का कार्य नियमन से जुड़ा है जैविक लयशरीर में. हाइपोथैलेमस डाइएनसेफेलॉन का एक विशेष भाग है। हाइपोथैलेमस और पिट्यूटरी ग्रंथि अपनी गतिविधियों और रूप में आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं एकीकृत प्रणाली, जिसे हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी कहा जाता है। आंतरिक अंगों पर हाइपोथैलेमस का नियंत्रण केवल इसलिए संभव है क्योंकि यह पिट्यूटरी ग्रंथि के कार्यों को नियंत्रित करता है। और पिट्यूटरी ग्रंथि है मुख्य ग्रंथिआंतरिक स्राव. हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी प्रणाली की कार्यप्रणाली सिद्धांत पर आधारित है प्रतिक्रिया. यदि कोई अंतःस्रावी ग्रंथि बहुत अधिक या कम हार्मोन स्रावित करती है, तो हाइपोथैलेमस रक्त के माध्यम से उनके काम में विचलन का पता लगाता है। और फिर, पिट्यूटरी ग्रंथि के माध्यम से, यह नियंत्रित और पुनर्स्थापित करता है सामान्य कार्यग्रंथियाँ. थायरॉयड ग्रंथि विभिन्न प्रकार के चयापचय को नियंत्रित करती है और प्रभावित भी करती है ऊर्जा चयापचय. थायरॉयड ग्रंथि की एक विशेषता रक्त प्लाज्मा से आयोडीन का सक्रिय निष्कर्षण है। ग्रंथि आयोडीन युक्त हार्मोन उत्पन्न करती है:

थायरोक्सिन (T4);

ट्राईआयोडोथायरोनिन (T3)।

और थायरोकैल्सीटोनिन भी, जो रक्त में कैल्शियम के स्तर के नियमन से संबंधित है। कैल्सीटोनिन, या थायरोकैल्सीटोनिन, 32 अमीनो एसिड अवशेषों से बना होता है और थायरॉयड ग्रंथि, साथ ही पैराथाइरॉइड ग्रंथि और एपीयूडी सिस्टम (कोशिकाओं की एक प्रणाली जिसमें हार्मोन के समान पदार्थ उत्पन्न होते हैं) की कोशिकाओं में उत्पन्न होता है। शारीरिक महत्वकैल्सीटोनिन की विशेषता यह है कि यह रक्त में कैल्शियम के स्तर को 2.55 mmol/l से ऊपर नहीं बढ़ने देता है। इस हार्मोन की क्रिया का तंत्र यह है कि हड्डियों में यह ऑस्टियोब्लास्ट की गतिविधि को रोकता है, और गुर्दे में यह कैल्शियम के पुनर्अवशोषण को रोकता है और इस प्रकार एक पैराहोर्मोन विरोधी है। यह रक्त में कैल्शियम के स्तर को अत्यधिक बढ़ने से रोकता है। पैराहॉर्मोन का उत्पादन पैराथाइरॉइड ग्रंथियों में होता है। इसमें 84 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। हार्मोन हड्डियों, आंतों और गुर्दे में स्थित लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त में कैल्शियम का स्तर 2.25 mmol/l से नीचे नहीं जाता है।

अधिवृक्क ग्रंथियां।

अधिवृक्क प्रांतस्था के हार्मोन उच्च स्तर का प्रदर्शन बनाए रखते हैं मांसपेशी ऊतक. वे थकावट के बाद ताकत को तेजी से बहाल करने में भी योगदान देते हैं शारीरिक कार्यऔर शरीर में जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करता है। एड्रेनल कॉर्टेक्स दवाओं (कोर्टिसोन) का उपयोग कुछ चयापचय रोगों के उपचार में किया जाता है। अधिवृक्क प्रांतस्था को हटाने से होता है घातक परिणाम. प्रत्येक अधिवृक्क ग्रंथि में एक कॉर्टेक्स और मेडुला होता है। अधिवृक्क प्रांतस्था में हार्मोन का निर्माण पिट्यूटरी ग्रंथि से प्रभावित होता है। कॉर्टिकॉइड हार्मोन प्रभावित करते हैं:

कार्बोहाइड्रेट चयापचय;

अदला-बदली खनिज;

सेलुलर और हास्य प्रतिरक्षा।

तनाव के प्रभाव में कॉर्टिकोइड्स की सांद्रता में परिवर्तन विशेष रूप से स्पष्ट रूप से प्रकट होते हैं। चूँकि ये हार्मोन तनाव के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाते हैं, इसलिए इन्हें अनुकूलन हार्मोन कहा जाता है।

इसके अलावा, अधिवृक्क मज्जा एड्रेनालाईन स्रावित करता है। हार्मोन नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन:

प्रभाव हृदय प्रणाली;

ब्रांकाई का विस्तार करें;

यकृत में ग्लाइकोजन के टूटने में तेजी लाना;

मांसपेशियों के कार्य को विनियमित करें।

सेक्स ग्रंथियां, हार्मोन प्रोजेस्टेरोन और एड्रो-स्टेरोन के माध्यम से, किसी व्यक्ति के शरीर के गठन, चयापचय और यौन व्यवहार को नियंत्रित करती हैं। यह प्रभाव विशेष रूप से बधियाकरण (सेक्स ग्रंथियों को हटाने) या शरीर में सेक्स हार्मोन की शुरूआत के दौरान स्पष्ट रूप से प्रकट होता है। यौन ग्रंथियाँ मिश्रित होती हैं। वे कई हार्मोन और रोगाणु कोशिकाओं का उत्पादन करते हैं। सेक्स हार्मोन का निर्माण पुरुष (वृषण) या महिला (अंडाशय) सेक्स ग्रंथियों, या गोनाड में होता है। सेक्स हार्मोन रोगाणु कोशिकाओं के विकास और परिपक्वता के साथ-साथ पुरुषों और महिलाओं में माध्यमिक यौन विशेषताओं के विकास और यौन व्यवहार को प्रभावित करते हैं। महिलाओं में, सेक्स हार्मोन की सांद्रता स्थिर नहीं होती (यौन चक्र)। पैराथाइरॉइड ग्रंथियां पिट्यूटरी-स्वतंत्र हैं, और उनमें से केवल चार हैं। पैराथाइरॉइड हार्मोन हड्डी के ऊतकों से रक्त में कैल्शियम के प्रवाह को बढ़ावा देता है। पूर्ण निष्कासनपैराथाइरॉइड ग्रंथियां शरीर की मृत्यु का कारण बन सकती हैं। यह मत भूलिए कि 30-35 वर्ष की आयु में, शरीर को पैराथाइरॉइड हार्मोन के प्रभाव में हड्डियों से कैल्शियम को रक्त में पंप करने की आवश्यकता होती है। और फिर हड्डियां नाजुक हो जाती हैं. इसके अलावा, थायरॉयड और पैराथायराइड ग्रंथियों के कम कार्य के कारण, कैल्शियम "जहां से आया था वहां वापस नहीं पहुंच पाता" और इसलिए, जोड़ों में जमा होना शुरू हो जाता है। जोड़ों, कंधों में दर्द, चक्कर आना, कानों में घंटियाँ बजना, डिस्क विस्थापित होना, नाखून छिलना और गर्भवती महिलाओं को पैरों, विशेषकर एड़ी में दर्द होता है। 70 वर्ष की आयु तक, एक व्यक्ति अपने कैल्शियम भंडार का 30% तक खो सकता है। इस समय तक, एक से अधिक समस्याएं जुड़ जाएंगी - कब्ज, अनिद्रा, इत्यादि। अग्न्याशय. अग्नाशयी हार्मोन कार्बोहाइड्रेट चयापचय को प्रभावित करते हैं। इसके अलावा, इंसुलिन एकमात्र हार्मोन है जो कोशिका झिल्ली की कोशिका में ग्लूकोज पारित करने की क्षमता को बढ़ाकर रक्त शर्करा के स्तर को कम करता है।

इंसुलिन- एक हार्मोन जो रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करता है। इंसुलिन की कमी से विकास होता है मधुमेह मेलिटस- एक ऐसी बीमारी जो हर साल लगभग 70 मिलियन लोगों को प्रभावित करती है। इंसुलिन में 51 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, जो दो सबयूनिट (ए और बी) में संयुक्त होते हैं, जो दो सल्फाइड पुलों से जुड़े होते हैं। इंसुलिन अणु में जिंक होता है। इंसुलिन रिसेप्टर्स लक्ष्य कोशिकाओं की सतह झिल्ली पर स्थित होते हैं। जब इंसुलिन रिसेप्टर के साथ संपर्क करता है, तो एक हार्मोन + रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनता है। यह साइटोप्लाज्म में डूबा हुआ है, जहां यह लाइसोसोमल एंजाइमों के प्रभाव में टूट जाता है। इसके बाद, मुक्त रिसेप्टर कोशिका की सतह पर लौट आता है, और इंसुलिन अपना प्रभाव डालता है। हार्मोन मुख्य रूप से यकृत, हृदय, कंकाल की मांसपेशी और वसा ऊतक में अपना प्रभाव डालता है। इंसुलिन लक्ष्य कोशिकाओं की ग्लूकोज और कई अमीनो एसिड के लिए पारगम्यता को लगभग 20 गुना बढ़ा देता है, जिससे लक्ष्य कोशिकाओं द्वारा इन पदार्थों के उपयोग की सुविधा मिलती है। इसके लिए धन्यवाद, यह बढ़ता है:

मांसपेशियों और यकृत में ग्लाइकोजन संश्लेषण;

जिगर में प्रोटीन संश्लेषण;

मांसपेशियों और अन्य अंगों में प्रोटीन संश्लेषण;

यकृत और वसा ऊतक में वसा का संश्लेषण।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मस्तिष्क के न्यूरॉन्स इंसुलिन के लिए लक्ष्य कोशिकाएं नहीं हैं।

11. शारीरिक और शारीरिक विशेषताएं पाचन तंत्र. कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के पाचन और अवशोषण की विशेषताएं। पाचन तंत्रके होते हैं मुंह, लार ग्रंथियां, ग्रसनी, अन्नप्रणाली, पेट, छोटी और बड़ी आंत, यकृतऔर अग्न्याशय.इन अंगों में, भोजन को यांत्रिक और रासायनिक रूप से संसाधित किया जाता है, शरीर में प्रवेश करने वाले खाद्य पदार्थों को पचाया जाता है और पाचन उत्पादों को अवशोषित किया जाता है।

संपूर्ण पाचन तंत्र को वर्गों में विभाजित किया जा सकता है: 1) ग्रहणशील; 2) प्रवाहकीय; 3) वास्तव में पाचन विभाग; 4) जल अवशोषण, अवशिष्ट पाचन, लवणों का पुनर्अवशोषण, विभिन्न अंतर्जात घटकों का विभाग। पाचन तंत्र की दीवारें पूरी लंबाई में चार परतों से बनी होती हैं: सीरस, मांसपेशीय, सबम्यूकोसल और श्लेष्मा झिल्ली। सीरस झिल्ली पाचन नली की बाहरी परत है, जो ढीले रेशेदार से बनी होती है संयोजी ऊतक. मस्कुलरिस प्रोप्रिया में कुंडलाकार मांसपेशियों की एक आंतरिक परत और अनुदैर्ध्य मांसपेशियों की एक बाहरी परत होती है। तरंग जैसे संकुचन - क्रमाकुंचन - इन मांसपेशियों के समन्वित कार्य के कारण होते हैं। पेट में

मांसपेशियों की परत को तीन परतों द्वारा दर्शाया जाता है: अनुदैर्ध्य (बाहरी), गोलाकार (मध्य) और आंतरिक। सबम्यूकोसा में लोचदार फाइबर और कोलेजन युक्त संयोजी ऊतक होते हैं। इसमें है तंत्रिका जाल, परिसंचरण और लसीका वाहिकाएँ. ऐसी ग्रंथियां भी हो सकती हैं जो बलगम स्रावित करती हैं। श्लेष्मा झिल्ली का प्रतिनिधित्व किया जाता है

ग्रंथि संबंधी उपकला, कुछ स्थानों पर बलगम और खाद्य एंजाइमों का स्राव करती है। इसकी कोशिकाएँ तहखाने की झिल्ली पर स्थित होती हैं, जिसके नीचे संयोजी ऊतक और मांसपेशी फाइबर होते हैं।

पाचन यांत्रिक, भौतिक रासायनिक और की एक प्रणाली द्वारा प्रदान किए गए पोषक तत्वों का टूटना है रासायनिक प्रक्रियाएँ. अधिकांश कार्बनिक घटकों का टूटना जठरांत्र संबंधी मार्ग में विशेष कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की कार्रवाई के तहत किया जाता है। एंडोहाइड्रॉलेज़ और अन्य विशेष पदार्थ बड़े अणुओं के टूटने और निर्माण को सुनिश्चित करते हैं

मध्यवर्ती उत्पाद. भोजन का बाद का प्रसंस्करण जठरांत्र पथ के माध्यम से उसके क्रमिक संचलन के परिणामस्वरूप किया जाता है। मौखिक-गुदा दिशा में भोजन के एक बोल का स्थानांतरण प्रणोदक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला आंदोलनों के कारण होता है - परिपत्र मांसपेशी परतों का संकुचन, एक लहर की तरह पाचन तंत्र के साथ फैलता है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के कुछ हिस्सों - स्फिंक्टर्स - का दीर्घकालिक टॉनिक संकुचन पाचन तंत्र के विभिन्न हिस्सों के कार्यात्मक भेदभाव को सुनिश्चित करता है, और भोजन द्रव्यमान के रिवर्स मूवमेंट को भी रोकता है। पाचक रसों का अधिकांश भाग तभी बनता है जब पचाने के लिए कुछ हो। में लार का स्राव मुंहवातानुकूलित और बिना शर्त सजगता द्वारा नियंत्रित। कपाल तंत्रिकाओं के माध्यम से किया जाने वाला एक बिना शर्त प्रतिवर्त, मुंह में मौजूद भोजन के प्रभाव में होता है। जीभ की स्वाद कलिकाओं के साथ भोजन के संपर्क से आवेग मस्तिष्क में जाते हैं और मस्तिष्क से प्रतिक्रिया स्वरूप आवेग आते हैं, जिससे स्राव होता है। सशर्त प्रतिक्रियाभोजन को देखने, सूंघने या स्वाद लेने से होता है। गैस्ट्रिक जूस का स्राव तीन चरणों में होता है। पहला चरण तंत्रिका है - मौखिक गुहा में भोजन की उपस्थिति और इसे निगलने से आवेग उत्पन्न होते हैं वेगस तंत्रिकापेट में संचारित होते हैं और गैस्ट्रिक जूस के स्राव को पहले भी उत्तेजित करते हैं खाना गिर जाएगापेट में. दूसरा चरण फैलाव है, जिसके दौरान भोजन द्वारा पेट में खिंचाव से गैस्ट्रिक रस का स्राव उत्तेजित होता है। तीसरा चरण - गैस्ट्रिक - इस तथ्य के कारण होता है कि पेट में मौजूद भोजन गैस्ट्रिक म्यूकोसा में हार्मोन गैस्ट्रिन के निर्माण को उत्तेजित करता है, जो गैस्ट्रिक जूस के स्राव का कारण बनता है। उच्च सामग्रीहाइड्रोक्लोरिक एसिड। जब भोजन छोटी आंत में प्रवेश करता है, तो श्लेष्मा झिल्ली ग्रहणीआंतों के रस और दो हार्मोन - कोलेसीस्टोकिनिन-पैनक्रोज़ाइमिन और सेक्रेटिन का स्राव करना शुरू कर देता है। पैनक्रियोज़ाइमिन रक्त के माध्यम से अग्न्याशय में पहुंचाया जाता है और एंजाइमों की उच्च सामग्री के साथ अग्न्याशय रस के निर्माण का कारण बनता है। सेक्रेटिन यकृत में प्रवेश करता है और पित्त एसिड के संश्लेषण को उत्तेजित करता है।

एस: कोशिका में हार्मोन क्रिया के द्वितीयक दूतों की भूमिका किसके द्वारा निभाई जाती है

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तीर_ऊपर की ओर

हार्मोन की क्रिया के मार्गों को दो वैकल्पिक संभावनाओं के रूप में माना जाता है:

1) कोशिका झिल्ली की सतह से हार्मोन की क्रियाएक विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर से जुड़ने के बाद और इस तरह झिल्ली और साइटोप्लाज्म (पेप्टाइड हार्मोन और कैटेकोलामाइन के प्रभाव) में जैव रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है;

2) झिल्ली के माध्यम से प्रवेश द्वारा हार्मोन की क्रियाऔर साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से जुड़ता है, जिसके बाद हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स कोशिका के केंद्रक और ऑर्गेनेल में प्रवेश करता है, जहां यह अपने नियामक प्रभाव (स्टेरॉयड हार्मोन, थायराइड हार्मोन) का एहसास करता है।

ऐसा माना जाता है कि सभी हार्मोनों के लिए सभी कोशिकाओं में कुछ कोशिकाओं के लिए लक्षित एक विशिष्ट हार्मोनल सिग्नल को पहचानने का कार्य एक झिल्ली रिसेप्टर द्वारा किया जाता है, और एक हार्मोन को उसके संबंधित रिसेप्टर से बांधने के बाद, हार्मोन-रिसेप्टर की आगे की भूमिका होती है। पेप्टाइड के लिए जटिल और स्टेरॉयड हार्मोनअलग।

यू पेप्टाइड, प्रोटीनहार्मोन और catecholaminesहार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स झिल्ली एंजाइमों के सक्रियण और विभिन्न के निर्माण की ओर ले जाता है द्वितीयक मध्यस्थहार्मोनल नियामक प्रभाव, साइटोप्लाज्म, ऑर्गेनेल और सेल न्यूक्लियस में इसकी क्रिया को साकार करता है।

दूसरे दूतों की चार ज्ञात प्रणालियाँ हैं:
1) एडिनाइलेट साइक्लेज - चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी);

2) गनीलेट साइक्लेज़ - चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी);

3) फॉस्फोलिपेज़ सी - इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (आईएफ3);

4) आयनित कैल्शियम

द्वितीयक मध्यस्थों के बीच संबंध

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तीर_ऊपर की ओर

शरीर की अधिकांश कोशिकाओं में, केवल सीजीएमपी को छोड़कर, ऊपर चर्चा किए गए लगभग सभी द्वितीयक संदेशवाहक मौजूद हैं या बन सकते हैं।

इस संबंध में, द्वितीयक मध्यस्थों के बीच विभिन्न संबंध स्थापित होते हैं:

1) जब पूर्ण हार्मोनल प्रभाव के लिए विभिन्न मध्यस्थ आवश्यक हों तो समान भागीदारी;

2) मध्यस्थों में से एक मुख्य है, और दूसरा केवल पहले के प्रभावों के कार्यान्वयन में योगदान देता है;

3) मध्यस्थ क्रमिक रूप से कार्य करते हैं (उदाहरण के लिए, इनोसिटोल-3-फॉस्फेट कैल्शियम की रिहाई सुनिश्चित करता है, डायसाइलग्लिसरॉल प्रोटीन किनेज सी के साथ कैल्शियम की बातचीत की सुविधा प्रदान करता है);

4) विश्वसनीय विनियमन के प्रयोजन के लिए अतिरेक सुनिश्चित करने के लिए मध्यस्थ एक-दूसरे की नकल करते हैं;

5) मध्यस्थ विरोधी हैं, अर्थात। उनमें से एक प्रतिक्रिया को चालू करता है, और दूसरा इसे रोकता है (उदाहरण के लिए, में)। चिकनी मांसपेशियाँएएच वेसल्स इनोसिटॉल-3-फॉस्फेट और। कैल्शियम उनके संकुचन का एहसास करता है, और सीएमपी - विश्राम)।

चित्र.3.16. स्टेरॉयड हार्मोन की क्रिया के तंत्र की योजना। पाठ में स्पष्टीकरण.

स्टेरॉयड हार्मोन (चित्र 3.16) में, झिल्ली रिसेप्टर हार्मोन की विशिष्ट पहचान और कोशिका में इसके स्थानांतरण को सुनिश्चित करता है, और साइटोप्लाज्म में एक विशेष साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर प्रोटीन होता है जिससे हार्मोन बंधता है। रिसेप्टर प्रोटीन के साथ यह संबंध स्टेरॉयड हार्मोन के नाभिक में प्रवेश के लिए आवश्यक है, जहां यह तीसरे परमाणु रिसेप्टर के साथ संपर्क करता है, हार्मोन-परमाणु रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को क्रोमैटिन स्वीकर्ता, विशिष्ट अम्लीय प्रोटीन और डीएनए के साथ बांधता है, जिसमें शामिल है: विशिष्ट एमआरएनए, संश्लेषण परिवहन और राइबोसोमल आरएनए के प्रतिलेखन की सक्रियता, प्राथमिक आरएनए प्रतिलेखों का प्रसंस्करण और साइटोप्लाज्म में एमआरएनए का परिवहन, राइबोसोम में प्रोटीन और एंजाइमों के संश्लेषण के साथ पर्याप्त स्तर के परिवहन आरएनए के साथ एमआरएनए का अनुवाद। इन सभी घटनाओं के लिए नाभिक में हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स की दीर्घकालिक उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, स्टेरॉयड हार्मोन के प्रभाव न केवल ऐसे परमाणु प्रभाव के लिए आवश्यक कुछ घंटों के बाद दिखाई देते हैं, उनमें से कुछ बहुत तेज़ी से, कुछ मिनटों के भीतर घटित होते हैं। ये झिल्ली पारगम्यता में वृद्धि, ग्लूकोज और अमीनो एसिड के परिवहन में वृद्धि, लाइसोसोमल एंजाइमों की रिहाई और माइटोकॉन्ड्रियल ऊर्जा में बदलाव जैसे प्रभाव हैं। इसके अलावा, स्टेरॉयड हार्मोन के प्रभाव में, कोशिका में सीएमपी और आयनित कैल्शियम की मात्रा बढ़ जाती है। इस प्रकार, यह विचार कि स्टेरॉयड हार्मोन का झिल्ली रिसेप्टर न केवल हार्मोन अणु को "पहचानने" और इसे साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर तक पहुंचाने का कार्य करता है, बल्कि पेप्टाइड हार्मोन रिसेप्टर्स की तरह, कोशिका में दूसरे दूतों की प्रणाली को भी सक्रिय करता है। न्याय हित। नतीजतन, हार्मोन की क्रिया के तंत्र अलग-अलग होते हैं रासायनिक संरचनान केवल मतभेद हैं, बल्कि मतभेद भी हैं सामान्य सुविधाएं. पेप्टाइड हार्मोन कोशिका नाभिक में जीन प्रतिलेखन को चुनिंदा रूप से प्रभावित करने की क्षमता भी रखते हैं। पेप्टाइड हार्मोन का यह प्रभाव न केवल द्वितीयक दूतों के कारण कोशिका की सतह से महसूस किया जा सकता है, बल्कि पेप्टाइड हार्मोन के कोशिका में प्रवेश के कारण भी महसूस किया जा सकता है। आंतरिककरणहार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स।

हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का आंतरिककरण एंडोसाइटोसिस के कारण होता है, अर्थात। झिल्ली अंतर्ग्रहण के माध्यम से सक्रिय अवशोषण, हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के साथ पुटिका के साइटोप्लाज्म में गठन के साथ, जो तब लाइसोसोमल विनाश से गुजरता है। हालाँकि, कोशिकाओं में मुक्त, अविघटित परिसरों का पता लगाना संभव था, जिनका इंट्रासेल्युलर प्रभाव भी हो सकता है।

हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के आंतरिककरण की घटना और इस प्रकार कोशिका झिल्ली पर हार्मोन रिसेप्टर्स की संख्या में कमी हमें हार्मोनल अणुओं की अधिक मात्रा या प्रभावक डिसेन्सिटाइजेशन की घटना के साथ प्रभावकार संवेदनशीलता में कमी के तंत्र को समझने की अनुमति देती है। यह घटना मूलतः प्रभावकारक स्तर पर नकारात्मक नियामक प्रतिक्रिया है। विपरीत घटना - संवेदीकरण या हार्मोन के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि, जो एक नियामक प्रतिक्रिया भी है, झिल्ली पर मुक्त रिसेप्टर साइटों की संख्या में वृद्धि के कारण हो सकती है, आंतरिककरण में कमी के कारण और "फ्लोटिंग" के परिणामस्वरूप। सक्रिय रिसेप्टर बाइंडिंग साइटों के ऊपर", चूंकि कोशिका झिल्ली में रिसेप्टर्स स्वतंत्र रूप से चलते हैं। इस प्रकार, हार्मोन कोशिका को सूचना संकेत प्रेषित करते हैं, और कोशिका स्वयं हार्मोनल विनियमन की धारणा की डिग्री को विनियमित करने में सक्षम होती है।

हार्मोन की क्रिया के मार्गों को दो वैकल्पिक संभावनाओं के रूप में माना जाता है:

1) कोशिका झिल्ली की सतह से हार्मोन की क्रियाएक विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर से जुड़ने के बाद और इस तरह झिल्ली और साइटोप्लाज्म (पेप्टाइड हार्मोन और कैटेकोलामाइन के प्रभाव) में जैव रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है;

2) झिल्ली के माध्यम से प्रवेश द्वारा हार्मोन की क्रियाऔर साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से जुड़ता है, जिसके बाद हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स कोशिका के केंद्रक और ऑर्गेनेल में प्रवेश करता है, जहां यह अपने नियामक प्रभाव (स्टेरॉयड हार्मोन, थायराइड हार्मोन) का एहसास करता है।

ग्वानिलेट साइक्लेज़-सीजीएमपी प्रणाली

ग्वानिलेट साइक्लेज़-सीजीएमपी प्रणाली। झिल्ली गनीलेट साइक्लेज़ का सक्रियण हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के प्रत्यक्ष प्रभाव में नहीं होता है, बल्कि अप्रत्यक्ष रूप से आयनित कैल्शियम और झिल्ली के ऑक्सीडेटिव सिस्टम के माध्यम से होता है। एसिटाइलकोलाइन द्वारा गनीलेट साइक्लेज गतिविधि की विशिष्ट उत्तेजना भी अप्रत्यक्ष रूप से Ca++ के माध्यम से महसूस की जाती है। गनीलेट साइक्लेज़ के सक्रियण के माध्यम से, एट्रियल नैट्रियूरेटिक हार्मोन, एट्रियोपेप्टाइड के प्रभाव का एहसास होता है। पेरोक्सीडेशन को सक्रिय करके, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ (ऊतक हार्मोन) गनीलेट साइक्लेज़ को उत्तेजित करता है। संवहनी दीवार- आरामदायक एंडोथेलियल कारक। गनीलेट साइक्लेज़ के प्रभाव में, सीजीएमपी को जीटीपी से संश्लेषित किया जाता है, जो सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करता है, जो संवहनी दीवारों की चिकनी मांसपेशियों में मायोसिन प्रकाश श्रृंखलाओं के फॉस्फोराइलेशन की दर को कम करता है, जिससे उनकी छूट होती है। अधिकांश ऊतकों में, सीएमपी और सीजीएमपी के जैव रासायनिक और शारीरिक प्रभाव विपरीत होते हैं। उदाहरणों में सीएमपी के प्रभाव में हृदय संकुचन की उत्तेजना और सीजीएमपी द्वारा उनका निषेध, सीजीएमपी द्वारा आंतों की चिकनी मांसपेशियों के संकुचन की उत्तेजना और सीएमपी का निषेध शामिल है। सीजीएमपी प्रकाश के फोटॉन के प्रभाव में रेटिना रिसेप्टर्स के हाइपरपोलराइजेशन में भूमिका निभाता है। सीजीएमपी का एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस एक विशिष्ट फॉस्फोडिएस्टरेज़ का उपयोग करके किया जाता है।

टिकट नंबर 8

रक्त में कैल्शियम के स्तर के नियमन में पैराथाइरॉइड हार्मोन और कैल्सीटोनिन की भूमिका। रासायनिक उत्पत्ति, क्रिया के तंत्र, लक्ष्य अंग, चयापचय प्रभाव। इन हार्मोनों के हाइपर- और हाइपोफंक्शन से जुड़ी विकृति।

पैराथाइरॉइड हार्मोन- 84 अमीनो एसिड अवशेषों से युक्त एक पॉलीपेप्टाइड, उच्च आणविक भार प्रोहॉर्मोन के रूप में पैराथाइरॉइड ग्रंथियों द्वारा बनता और स्रावित होता है। कोशिकाओं को छोड़ने के बाद, प्रोहॉर्मोन पैराथाइरॉइड हार्मोन बनाने के लिए प्रोटियोलिसिस से गुजरता है। पैराथाइरॉइड हार्मोन का उत्पादन, स्राव और हाइड्रोलाइटिक दरार रक्त में कैल्शियम की सांद्रता को नियंत्रित करता है। इसे कम करने से हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज की उत्तेजना होती है, और इसे कम करने से विपरीत प्रभाव पड़ता है। पैराथाइरॉइड हार्मोन रक्त में कैल्शियम और फॉस्फेट की सांद्रता को बढ़ाता है। पैराथाइरॉइड हार्मोन ऑस्टियोब्लास्ट पर कार्य करता है, जिससे हड्डी के ऊतकों का विखनिजीकरण बढ़ जाता है। न केवल हार्मोन स्वयं सक्रिय है, बल्कि इसका अमीनो-टर्मिनल पेप्टाइड (1-34 अमीनो एसिड) भी सक्रिय है। यह हेपेटोसाइट्स और किडनी में पैराथाइरॉइड हार्मोन के हाइड्रोलिसिस के दौरान बनता है अधिकरक्त में कैल्शियम की मात्रा उतनी ही कम होगी। मध्यवर्ती हड्डी पदार्थ को नष्ट करने वाले एंजाइम ऑस्टियोक्लास्ट में सक्रिय होते हैं, और गुर्दे के समीपस्थ नलिकाओं की कोशिकाओं में फॉस्फेट का रिवर्स पुनर्अवशोषण बाधित होता है। आंतों में कैल्शियम का अवशोषण बढ़ जाता है।

कैल्सीटोनिन- पेप्टाइड प्रकृति का एक हाइपोकैल्सीमिक हार्मोन, थायरॉयड ग्रंथि की सी-कोशिकाओं (पैराफोलिक्यूलर कोशिकाओं) में संश्लेषित होता है। एक निश्चित मात्रा फेफड़ों से संश्लेषित होती है। पहली बार, कैल्सीटोनिन का अस्तित्व, जो बनाए रखने की क्षमता रखता है स्थिर स्तररक्त में कैल्शियम, 1962 में डी. नोप द्वारा इंगित किया गया था, जिन्होंने गलती से माना था कि यह हार्मोन पैराथाइरॉइड ग्रंथियों द्वारा संश्लेषित होता है।
हार्मोन की क्रिया का मुख्य लक्ष्य हड्डियाँ और गुर्दे हैं। कैल्सीटोनिन की मुख्य शारीरिक भूमिका हाइपरकैल्सीमिया को रोकना है, जो तब संभव है जब कैल्शियम शरीर में प्रवेश करता है। यह कार्य संभवतः हड्डियों से कैल्शियम की रिहाई को रोककर किया जाता है।
इस हार्मोन का मुख्य कार्य पैराथाइरॉइड हार्मोन (पैराथाइरॉइड ग्रंथियों द्वारा निर्मित एक हार्मोन, जो कैल्शियम चयापचय के नियमन में भी शामिल है और रक्त में कैल्शियम के स्तर को बढ़ाता है। "पैराथोर्मोन" देखें) पर इसका विरोधी प्रभाव है। हड्डियों पर कैल्सीटोनिन और पैराथायराइड हार्मोन का प्रभाव आम तौर पर विपरीत होता है, लेकिन साथ ही यह एंटीपैराथायराइड हार्मोन नहीं है। ये हार्मोन संभवतः हड्डियों में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं पर कार्य करते हैं।
कैल्सीटोनिन संश्लेषण का नियमन रक्त में कैल्शियम की सांद्रता से नियंत्रित होता है। कैल्शियम सांद्रता में वृद्धि हार्मोन के संश्लेषण को उत्तेजित करती है, कमी से विपरीत प्रभाव पड़ता है। कैल्सीटोनिन का प्रभाव ऑस्टियोक्लास्ट की गतिविधि को बाधित करने, हड्डी के अवशोषण को कम करने, हड्डी से कैल्शियम की रिहाई को रोकने और, परिणामस्वरूप, रक्त में कैल्शियम के स्तर को कम करने में प्रकट होता है। कैल्सीटोनिन का किडनी पर सीधा प्रभाव पड़ता है, जो उनके ट्यूबलर पुनर्अवशोषण को रोककर कैल्शियम, फास्फोरस और सोडियम के उत्सर्जन को बढ़ाता है। कैल्सीटोनिन कैल्शियम के अवशोषण को रोकता है छोटी आंत.
में क्लिनिक के जरिए डॉक्टर की प्रैक्टिसरक्त में कैल्सीटोनिन के स्तर का निर्धारण निदान के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है मज्जा कैंसरथायरॉयड ग्रंथि, क्योंकि रक्त सीरम में कैंसर के इस रूप में इसकी सामग्री बढ़ जाती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि रक्त में कैल्सीटोनिन के स्तर में वृद्धि फेफड़ों और स्तन कैंसर और अन्य स्थानों के ट्यूमर (प्रोस्टेट कैंसर) के साथ हो सकती है। गर्भावस्था, एस्ट्रोजन उपचार, कैल्शियम प्रशासन और विटामिन डी की अधिक मात्रा के दौरान सामग्री में कुछ वृद्धि संभव है, इसलिए निदान सभी संभावित परीक्षा विधियों को ध्यान में रखकर किया जाता है।

लक्ष्य अंगपीटीएच के लिए - हड्डियाँ और गुर्दे। विशिष्ट रिसेप्टर्स गुर्दे और हड्डी की कोशिकाओं में स्थानीयकृत होते हैं जो पैराथाइरॉइड हार्मोन के साथ बातचीत करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप घटनाओं का एक समूह शुरू होता है, जिससे एडिनाइलेट साइक्लेज़ सक्रिय हो जाता है। कोशिका के अंदर, सीएमपी अणुओं की सांद्रता बढ़ जाती है, जिसकी क्रिया इंट्रासेल्युलर भंडार से कैल्शियम आयनों के एकत्रीकरण को उत्तेजित करती है। कैल्शियम आयन किनेसेस को सक्रिय करते हैं जो विशिष्ट प्रोटीन को फॉस्फोराइलेट करते हैं जो विशिष्ट जीन के प्रतिलेखन को प्रेरित करते हैं।

अतिपरजीविता

प्राथमिक हाइपरपैराथायरायडिज्म में, हाइपरकैल्सीमिया के जवाब में पैराथाइरॉइड हार्मोन स्राव के दमन का तंत्र बाधित हो जाता है। यह रोग 1:1000 की आवृत्ति के साथ होता है। इसका कारण पैराथाइरॉइड ग्रंथि का ट्यूमर (80%) या फैला हुआ ग्रंथि संबंधी हाइपरप्लासिया हो सकता है, कुछ मामलों में पैराथाइरॉइड कैंसर (2% से कम)। अत्यधिक स्रावपैराथाइरॉइड हार्मोन से हड्डी के ऊतकों से कैल्शियम और फॉस्फेट का जमाव बढ़ जाता है, कैल्शियम का पुनर्अवशोषण बढ़ जाता है और गुर्दे में फॉस्फेट का उत्सर्जन बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, हाइपरकैल्सीमिया होता है, जिससे न्यूरोमस्कुलर उत्तेजना और मांसपेशी हाइपोटेंशन में कमी हो सकती है। मरीजों में सामान्य और मांसपेशियों में कमजोरी विकसित होती है, थकानऔर कुछ मांसपेशी समूहों में दर्द, रीढ़, फीमर और बांह की हड्डियों के फ्रैक्चर का खतरा बढ़ जाता है। वृक्क नलिकाओं में फॉस्फेट और कैल्शियम आयनों की सांद्रता में वृद्धि से गुर्दे की पथरी का निर्माण हो सकता है और हाइपरफॉस्फेटुरिया और हाइपोफोस्फेटेमिया हो सकता है।

माध्यमिक अतिपरजीविताक्रोनिक रीनल फेल्योर और विटामिन डी3 की कमी में होता है और हाइपोकैल्सीमिया के साथ होता है, जो मुख्य रूप से प्रभावित किडनी द्वारा कैल्सिट्रिऑल गठन के अवरोध के कारण आंत में कैल्शियम के खराब अवशोषण से जुड़ा होता है। ऐसे में पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्राव बढ़ जाता है। तथापि बढ़ा हुआ स्तरबिगड़ा हुआ कैल्सीट्रियोल संश्लेषण और आंत में कैल्शियम अवशोषण कम होने के कारण पैराथाइरॉइड हार्मोन रक्त प्लाज्मा में कैल्शियम आयनों की सांद्रता को सामान्य नहीं कर सकता है। हाइपोकैल्सीमिया के साथ-साथ, हाइपरफोस्टेटिमिया अक्सर देखा जाता है। हड्डी के ऊतकों से कैल्शियम के एकत्रीकरण में वृद्धि के कारण मरीजों में कंकाल क्षति (ऑस्टियोपोरोसिस) विकसित हो जाती है। कुछ मामलों में (एडेनोमा या हाइपरप्लासिया के विकास के साथ पैराथाइरॉइड ग्रंथियाँ) पैराथाइरॉइड हार्मोन का स्वायत्त हाइपरसेक्रिशन हाइपोकैल्सीमिया की भरपाई करता है और हाइपरकैल्सीमिया की ओर ले जाता है ( तृतीयक अतिपरजीविता).

हाइपोपैराथायरायडिज्म

अपर्याप्तता के कारण होने वाले हाइपोपैराथायरायडिज्म का मुख्य लक्षण पैराथाइरॉइड ग्रंथियाँ, - हाइपोकैल्सीमिया। रक्त में कैल्शियम आयनों की सांद्रता में कमी से न्यूरोलॉजिकल, नेत्र विज्ञान और हृदय संबंधी विकार, साथ ही संयोजी ऊतक क्षति हो सकती है। हाइपोपैराथायरायडिज्म वाले रोगी में, वृद्धि न्यूरोमस्कुलर चालन, टॉनिक ऐंठन के हमले, श्वसन की मांसपेशियों और डायाफ्राम की ऐंठन, लैरींगोस्पास्म

प्रारंभ में, शब्द "हार्मोन" उन रासायनिक पदार्थों को दर्शाता है जो अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा लसीका या रक्त वाहिकाओं में स्रावित होते हैं, रक्त में प्रसारित होते हैं और उनके गठन के स्थान से काफी दूरी पर स्थित विभिन्न अंगों और ऊतकों पर प्रभाव डालते हैं। हालाँकि, यह पता चला कि इनमें से कुछ पदार्थ (उदाहरण के लिए, नॉरपेनेफ्रिन), रक्त में हार्मोन के रूप में घूमते हुए, न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करते हैं, जबकि अन्य (सोमैटोस्टैटिन) हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर दोनों हैं। इसके अलावा, कुछ रासायनिक पदार्थ अंतःस्रावी ग्रंथियों या कोशिकाओं द्वारा प्रोहॉर्मोन के रूप में स्रावित होते हैं और केवल परिधि में ही जैविक रूप से सक्रिय हार्मोन (टेस्टोस्टेरोन, थायरोक्सिन, एंजियोटेंसिनोजेन, आदि) में परिवर्तित हो जाते हैं।

हार्मोन, शब्द के व्यापक अर्थ में, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ और विशिष्ट जानकारी के वाहक हैं, जिसके माध्यम से विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों के बीच संचार होता है, जो शरीर के कई कार्यों के नियमन के लिए आवश्यक है। हार्मोन में निहित जानकारी रिसेप्टर्स की उपस्थिति के कारण अपने पते तक पहुंचती है, जो इसे एक निश्चित जैविक प्रभाव के साथ पोस्ट-रिसेप्टर क्रिया (प्रभाव) में बदल देती है।

वर्तमान में, हार्मोन की क्रिया के निम्नलिखित विकल्प प्रतिष्ठित हैं:

1) हार्मोनल, या हेमोक्राइन, यानी। गठन के स्थान से काफी दूरी पर कार्रवाई;

2) आइसोक्राइन, या स्थानीय, जब एक कोशिका में संश्लेषित एक रासायनिक पदार्थ पहले के निकट संपर्क में स्थित कोशिका पर प्रभाव डालता है, और इस पदार्थ की रिहाई अंतरालीय द्रव और रक्त में होती है;

3) न्यूरोक्राइन, या न्यूरोएंडोक्राइन (सिनैप्टिक और नॉन-सिनैप्टिक), क्रिया, जब हार्मोन, से जारी होता है तंत्रिका सिरा, एक न्यूरोट्रांसमीटर या न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य करता है, अर्थात। एक पदार्थ जो न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को बदलता है (आमतौर पर बढ़ाता है);

4) पैराक्राइन - एक प्रकार की आइसोक्राइन क्रिया, लेकिन इस मामले में एक कोशिका में उत्पन्न हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करता है और निकटता में स्थित कई कोशिकाओं को प्रभावित करता है;

5) जक्सटैक्राइन - एक प्रकार की पैराक्राइन क्रिया, जब हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश नहीं करता है, और संकेत पास में स्थित किसी अन्य कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से प्रेषित होता है;

6) ऑटोक्राइन क्रिया, जब किसी कोशिका से निकलने वाला हार्मोन उसी कोशिका को प्रभावित करता है, जिससे उसकी कार्यात्मक गतिविधि बदल जाती है;

7) सोलिनोक्राइन क्रिया, जब एक कोशिका से एक हार्मोन वाहिनी के लुमेन में प्रवेश करता है और इस प्रकार दूसरी कोशिका तक पहुंचता है, उस पर एक विशिष्ट प्रभाव डालता है (उदाहरण के लिए, कुछ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल हार्मोन)।

प्रोटीन हार्मोन का संश्लेषण, अन्य प्रोटीन की तरह, आनुवंशिक नियंत्रण में होता है, और विशिष्ट कोशिकाएँस्तनधारी ऐसे जीन व्यक्त करते हैं जो 5,000 से 10,000 विभिन्न प्रोटीनों और कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाओं - 50,000 प्रोटीनों तक को कूटबद्ध करते हैं। कोई भी प्रोटीन संश्लेषण डीएनए खंडों के ट्रांसपोज़िशन से शुरू होता है, फिर ट्रांसक्रिप्शन, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग, अनुवाद, पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रोसेसिंग और संशोधन। कई पॉलीपेप्टाइड हार्मोन बड़े पूर्ववर्ती प्रोहॉर्मोन (प्रोइन्सुलिन, प्रोग्लुकागन, प्रोपियोमेलानोकोर्टिन, आदि) के रूप में संश्लेषित होते हैं। प्रोहॉर्मोन का हार्मोन में रूपांतरण गोल्गी तंत्र में होता है।

उनकी रासायनिक प्रकृति के अनुसार, हार्मोन को प्रोटीन, स्टेरॉयड (या लिपिड) और अमीनो एसिड डेरिवेटिव में विभाजित किया जाता है।

प्रोटीन हार्मोन को पेप्टाइड हार्मोन में विभाजित किया जाता है: ACTH, सोमाटोट्रोपिक हार्मोन (GH), मेलानोसाइट-उत्तेजक हार्मोन (MSH), प्रोलैक्टिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीटोनिन, इंसुलिन, ग्लूकागन, और प्रोटीन हार्मोन - ग्लूकोप्रोटीन: थायरोट्रोपिक हार्मोन (TSH), कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफएसएच), ल्यूटिनाइजिंग हार्मोन (एलएच), थायरोग्लोबुलिन। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के हाइपोफिजियोट्रोपिक हार्मोन और हार्मोन ऑलिगोपेप्टाइड्स या छोटे पेप्टाइड्स से संबंधित हैं। स्टेरॉयड (लिपिड) हार्मोन में कॉर्टिकोस्टेरोन, कोर्टिसोल, एल्डोस्टेरोन, प्रोजेस्टेरोन, एस्ट्राडियोल, एस्ट्रिऑल, टेस्टोस्टेरोन शामिल हैं, जो अधिवृक्क प्रांतस्था और गोनाड द्वारा स्रावित होते हैं। इस समूह में विटामिन डी स्टेरोल्स - कैल्सीट्रियोल भी शामिल है। एराकिडोनिक एसिड डेरिवेटिव, जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, प्रोस्टाग्लैंडीन हैं और ईकोसैनोइड्स के समूह से संबंधित हैं। एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, अधिवृक्क मज्जा और अन्य क्रोमैफिन कोशिकाओं में संश्लेषित, साथ ही थायराइड हार्मोन अमीनो एसिड टायरोसिन के व्युत्पन्न हैं। प्रोटीन हार्मोन हाइड्रोफिलिक होते हैं और इन्हें रक्त में मुक्त और आंशिक रूप से रक्त प्रोटीन से बंधे हुए दोनों रूपों में ले जाया जा सकता है। स्टेरॉयड और थायरॉइड हार्मोन लिपोफिलिक (हाइड्रोफोबिक) होते हैं, इनमें घुलनशीलता कम होती है और इनमें से अधिकांश प्रोटीन युक्त अवस्था में रक्त में प्रवाहित होते हैं।

हार्मोन रिसेप्टर्स - सूचना अणुओं के साथ मिलकर अपने जैविक प्रभाव को अंजाम देते हैं जो हार्मोनल सिग्नल को हार्मोनल क्रिया में बदल देते हैं। अधिकांश हार्मोन कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, और अन्य हार्मोन इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, यानी। साइटोप्लाज्मिक और परमाणु के साथ।

प्रोटीन हार्मोन, वृद्धि कारक, न्यूरोट्रांसमीटर, कैटेकोलामाइन और प्रोस्टाग्लैंडीन हार्मोन के समूह से संबंधित हैं जिनके लिए रिसेप्टर्स कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित होते हैं। प्लाज्मा रिसेप्टर्स, उनकी संरचना के आधार पर, विभाजित हैं:

1) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें सात टुकड़े (लूप) होते हैं;

2) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें एक टुकड़ा (लूप या चेन) होता है;

3) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें चार टुकड़े (लूप) होते हैं।

हार्मोन जिनके रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, उनमें शामिल हैं: ACTH, TSH, FSH, LH, ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, गैस्ट्रिन, कोलेसीस्टोकिनिन, न्यूरोपेप्टाइड Y, न्यूरोमेडिन K, वैसोप्रेसिन, एड्रेनालाईन (a-1 और 2, b-1 और 2) , एसिटाइलकोलाइन (एम1, एम2, एम3 और एम4), सेरोटोनिन (1ए, 1बी, 1सी, 2), डोपामाइन (डी1 और डी2), एंजियोटेंसिन, पदार्थ के, पदार्थ पी, या न्यूरोकिनिन प्रकार 1, 2 और 3, थ्रोम्बिन, इंटरल्यूकिन -8, ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सेक्रेटिन, सोमाटोलिबेरिन, वीआईपी, पिट्यूटरी एडिनाइलेट साइक्लेज़-एक्टिवेटिंग पेप्टाइड, ग्लूटामेट (MG1 - MG7), एडेनिन।

दूसरे समूह में ऐसे हार्मोन शामिल हैं जिनमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है: ग्रोथ हार्मोन, प्रोलैक्टिन, इंसुलिन, सोमाटोमैमोट्रोपिन, या प्लेसेंटल लैक्टोजेन, आईजीएफ-1, तंत्रिका वृद्धि कारक, या न्यूरोट्रॉफिन, हेपेटोसाइट वृद्धि कारक, एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड प्रकार ए, बी और सी, ऑन्कोस्टैटिन , एरिथ्रोपोइटिन, सिलिअरी न्यूरोट्रॉफिक कारक, ल्यूकेमिक निरोधात्मक कारक, ट्यूमर नेक्रोसिस कारक (पी75 और पी55), तंत्रिका कारकवृद्धि, इंटरफेरॉन (ए, बी और जी), एपिडर्मल वृद्धि कारक, न्यूरोडिफरेंशियल कारक, फ़ाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक, प्लेटलेट वृद्धि कारक ए और बी, मैक्रोफेज कॉलोनी उत्तेजक कारक, एक्टिविन, इनहिबिन, इंटरल्यूकिन्स -2, 3, 4, 5, 6 और 7, ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, ट्रांसफ़रिन, आईजीएफ-2, यूरोकाइनेज प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर।

तीसरे समूह के हार्मोन, जिसके रिसेप्टर में चार ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, में एसिटाइलकोलाइन (निकोटिनिक मांसपेशी और तंत्रिका), सेरोटोनिन, ग्लाइसिन, जी-एमिनोब्यूट्रिक एसिड शामिल हैं।

झिल्ली रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली के अभिन्न अंग हैं। संबंधित रिसेप्टर के साथ हार्मोन का कनेक्शन उच्च आत्मीयता की विशेषता है, अर्थात। इस हार्मोन के लिए उच्च स्तर की रिसेप्टर आत्मीयता।

हार्मोन का जैविक प्रभाव जो प्लाज्मा झिल्ली पर स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करता है, एक "दूसरे दूत" या ट्रांसमीटर की भागीदारी के साथ किया जाता है।

कौन सा पदार्थ अपना कार्य करता है इसके आधार पर हार्मोन को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1) हार्मोन जिनमें चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) की भागीदारी के साथ जैविक प्रभाव होता है;

2) हार्मोन जो चक्रीय गुआनिडाइन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी) की भागीदारी के साथ अपनी क्रिया करते हैं;

3) हार्मोन जो आयनित कैल्शियम या फॉस्फेटिडाइलिनोसाइटाइड्स (इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल) या दोनों यौगिकों की इंट्रासेल्युलर दूसरे दूत के रूप में भागीदारी के साथ अपनी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं;

4) हार्मोन जो किनेसेस और फॉस्फेटेस के कैस्केड को उत्तेजित करके अपना प्रभाव डालते हैं।

दूसरे दूतों के निर्माण में शामिल तंत्र एडिनाइलेट साइक्लेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ सी, फॉस्फोलिपेज़ ए2, टायरोसिन किनेसेस, सीए2+ चैनल आदि के सक्रियण के माध्यम से संचालित होते हैं।

कॉर्टिकोलिबेरिन, सोमाटोलिबेरिन, वीआईपी, ग्लूकागन, वैसोप्रेसिन, एलएच, एफएसएच, टीएसएच, मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, एसीटीएच, पैराथाइरॉइड हार्मोन, प्रोस्टाग्लैंडिंस प्रकार ई, डी और आई, बी-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन एडिनाइलेट साइक्लेज की उत्तेजना के माध्यम से रिसेप्टर सक्रियण के माध्यम से एक हार्मोनल प्रभाव डालते हैं। - शिविर प्रणाली. उसी समय, हार्मोन का एक अन्य समूह, जैसे सोमैटोस्टैटिन, एंजियोटेंसिन II, एसिटाइलकोलाइन (मस्कैरेनिक प्रभाव), डोपामाइन, ओपिओइड और ए2-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन, एडिनाइलेट साइक्लेज-सीएमपी प्रणाली को रोकते हैं।

फॉस्फोलिपेज़ सी प्रणाली और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, गोनैडोलिबेरिन, थायरोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन, डोपामाइन, थ्रोम्बोक्सेन ए 2, एंडोपरॉक्साइड्स, ल्यूकोट्रिएन्स, एग्नियोटेंसिन II, एंडोटिलिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, ए 1-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन जैसे हार्मोन के लिए माध्यमिक दूतों के निर्माण में शामिल हैं। , एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकाइनिन, वैसोप्रेसिन, Ca2+-निर्भर प्रोटीन काइनेज सी। इंसुलिन, मैक्रोफेज कॉलोनी उत्तेजक कारक, प्लेटलेट-व्युत्पन्न वृद्धि कारक टायरोसिन कीनेज, और एट्रियल नैट्रियूरेटिक हार्मोन, हिस्टामाइन, एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकाइनिन, एंडोथेलियम-व्युत्पन्न कारक या के माध्यम से उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं। नाइट्रिक ऑक्साइड, जो बदले में गनीलेट साइक्लेज़ के माध्यम से ब्रैडीकाइनिन और एसिटाइलकोलाइन के वासोडिलेटरी प्रभाव की मध्यस्थता में शामिल है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सिस्टम या एक या किसी अन्य माध्यमिक दूत को सक्रिय करने के सिद्धांत के अनुसार हार्मोन का विभाजन मनमाना है, क्योंकि कई हार्मोन, रिसेप्टर के साथ बातचीत करने के बाद, एक साथ कई माध्यमिक दूतों को सक्रिय करते हैं।

अधिकांश हार्मोन जो प्लाज्मा रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जिनमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, गनीलेट न्यूक्लियोटाइड प्रोटीन या जी-प्रोटीन या नियामक प्रोटीन (जी-प्रोटीन) से जुड़कर द्वितीयक दूतों को सक्रिय करते हैं, जो ए-, बी-, जी- से युक्त हेटरोट्रिमेरिक प्रोटीन होते हैं। उपइकाइयाँ। ए-सबयूनिट को एन्कोड करने वाले 16 से अधिक जीन और बी- और जी-सबयूनिट के लिए कई जीनों की पहचान की गई है। विभिन्न प्रकार की ए-सबयूनिटों में गैर-समान प्रभाव होते हैं। इस प्रकार, ए-एस-सबयूनिट एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनलों को रोकता है, ए-क्यू-सबयूनिट फॉस्फोलिपेज़ सी को रोकता है, ए-आई-सबयूनिट एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनलों को रोकता है और फॉस्फोलिपेज़ सी, के+ चैनल और फॉस्फोडिएस्टरेज़ को उत्तेजित करता है; बी-सबयूनिट फॉस्फोलिपेज़ सी, एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनल को उत्तेजित करता है, और जी-सबयूनिट के+ चैनल, फॉस्फोडिएस्टरेज़ को उत्तेजित करता है और एडिनाइलेट साइक्लेज को रोकता है। नियामक प्रोटीन की अन्य उपइकाइयों का सटीक कार्य अभी तक स्थापित नहीं किया गया है।

एक रिसेप्टर के साथ जटिल हार्मोन जिसमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है, इंट्रासेल्युलर एंजाइम (टायरोसिन कीनेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, सेरीन-थ्रेओनीन कीनेज, टायरोसिन फॉस्फेट) को सक्रिय करता है। हार्मोन, जिनके रिसेप्टर्स में 4 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, आयन चैनलों के माध्यम से हार्मोनल सिग्नल संचारित करते हैं।

हाल के अध्ययनों से पता चला है कि द्वितीयक संदेशवाहक केवल सूचीबद्ध यौगिकों में से एक नहीं हैं, बल्कि एक बहु-चरण (कैस्केड) प्रणाली हैं, जिसका अंतिम सब्सट्रेट (पदार्थ) एक या अधिक जैविक हो सकता है सक्रिय यौगिक. इस प्रकार, हार्मोन जो रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं जिनमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं और जी प्रोटीन को सक्रिय करते हैं, फिर एडिनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ या दोनों एंजाइमों को उत्तेजित करते हैं, जिससे कई माध्यमिक दूतों का निर्माण होता है: सीएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। आज तक, इस समूह को रिसेप्टर्स की सबसे बड़ी संख्या (100 से अधिक) द्वारा दर्शाया गया है, जिसमें पेप्टाइडर्जिक, डोपामिनर्जिक, एड्रीनर्जिक, कोलीनर्जिक, सेरोटोनर्जिक और अन्य रिसेप्टर्स शामिल हैं। इन रिसेप्टर्स में, 3 बाह्यकोशिकीय टुकड़े (लूप) हार्मोन को पहचानने और बांधने के लिए जिम्मेदार होते हैं, 3 इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) जी प्रोटीन को बांधते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन (इंट्रामेम्ब्रेन) डोमेन हाइड्रोफोबिक हैं, और अतिरिक्त- और इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) हाइड्रोफिलिक हैं। रिसेप्टर पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के सी-टर्मिनल साइटोप्लाज्मिक अंत में ऐसे क्षेत्र होते हैं, जहां सक्रिय जी-प्रोटीन के प्रभाव में, फॉस्फोराइलेशन होता है, जो माध्यमिक दूतों के एक साथ गठन के साथ रिसेप्टर की सक्रिय स्थिति को दर्शाता है: सीएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल।

रिसेप्टर के साथ हार्मोन की परस्पर क्रिया, जिसमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है, एंजाइमों (टायरोसिन कीनेज, फॉस्फेट-टायरोसिन फॉस्फेट, आदि) के सक्रियण की ओर जाता है जो प्रोटीन अणुओं पर टायरोसिन अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं।

तीसरे समूह से संबंधित एक रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन और 4 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होने से आयन चैनलों की सक्रियता होती है और आयनों का प्रवेश होता है, जो बदले में सेरीन-थ्रेओनीन किनेसेस को उत्तेजित (सक्रिय) करता है जो कुछ वर्गों के फॉस्फोराइलेशन में मध्यस्थता करता है। प्रोटीन, या झिल्ली विध्रुवण की ओर ले जाता है। किसी भी सूचीबद्ध तंत्र द्वारा सिग्नल ट्रांसमिशन व्यक्तिगत हार्मोन की कार्रवाई की विशेषता वाले प्रभावों के साथ होता है।

दूसरे दूतों के अध्ययन का इतिहास सदरलैंड एट अल (1959) के अध्ययन से शुरू होता है, जिससे पता चला कि ग्लूकागन और एड्रेनालाईन के प्रभाव में यकृत ग्लाइकोजन का टूटना कोशिका की गतिविधि पर इन हार्मोनों के उत्तेजक प्रभाव के माध्यम से होता है। झिल्ली एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज, जो इंट्रासेल्युलर एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) को सीएमपी (स्कीम 1) में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है।

योजना 1. एटीपी का सीएमपी में रूपांतरण।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ स्वयं एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसका आणविक भार लगभग 150,000 kDa है। एडिनाइलेट साइक्लेज़ सीएमपी के निर्माण में Mg2+ आयनों के साथ भाग लेता है, जिसकी कोशिका में सांद्रता लगभग 0.01-1 μg mol/l है, जबकि कोशिका में ATP सामग्री 1 μg mol/l तक के स्तर तक पहुँच जाती है।

सीएमपी का निर्माण एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम की मदद से होता है, जो रिसेप्टर के घटकों में से एक है। पहले समूह के रिसेप्टर (7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े वाले रिसेप्टर्स) के साथ एक हार्मोन की बातचीत में कम से कम 3 क्रमिक चरण शामिल होते हैं: 1) रिसेप्टर की सक्रियता, 2) हार्मोनल सिग्नल का संचरण और 3) सेलुलर कार्रवाई।

पहला चरण, या स्तर, रिसेप्टर के साथ हार्मोन (लिगैंड) की बातचीत है, जो आयनिक और हाइड्रोजन बांड और हाइड्रोफोबिक यौगिकों के माध्यम से किया जाता है जिसमें जी-प्रोटीन या नियामक प्रोटीन के कम से कम 3 झिल्ली अणु शामिल होते हैं, जिसमें एक -, बी- और जी- सबयूनिट। यह बदले में झिल्ली-बद्ध एंजाइमों (फॉस्फोलिपेज़ सी, एडिनाइलेट साइक्लेज) को सक्रिय करता है, जिसके बाद 3 दूसरे दूतों का निर्माण होता है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, डायसाइलग्लिसरॉल और सीएमपी।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ रिसेप्टर सिस्टम में 3 घटक होते हैं: रिसेप्टर स्वयं (उत्तेजक और निरोधात्मक भाग), एक नियामक प्रोटीन जिसके ए-, बी- और जी-सबयूनिट्स और एक उत्प्रेरक सबयूनिट (एडेनाइलेट साइक्लेज़ स्वयं), जो सामान्य होते हैं ( यानी अउत्तेजित) अवस्थाएं एक दूसरे से अलग हो जाती हैं (योजना 2)। रिसेप्टर (इसके दोनों भाग - उत्तेजक और निरोधात्मक) बाहरी सतह पर स्थित है, और नियामक इकाई आंतरिक सतह पर स्थित है प्लाज्मा झिल्ली. नियामक इकाई, या जी प्रोटीन, हार्मोन की अनुपस्थिति में ग्वानोसिन डाइफॉस्फेट (जीडीपी) से बंधी होती है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन जी-प्रोटीन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और जी-प्रोटीन की परस्पर क्रिया का कारण बनता है, अर्थात् ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) के साथ इसका ए-सबयूनिट और बी/जी-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स का एक साथ गठन, जो कुछ जैविक प्रभाव पैदा कर सकता है। जीटीपी-ए-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एडिनाइलेट साइक्लेज़ और उसके बाद सीएमपी के गठन को सक्रिय करता है। उत्तरार्द्ध विभिन्न प्रोटीनों के संगत फास्फारिलीकरण के साथ प्रोटीन कीनेस ए को सक्रिय करता है, जो एक निश्चित जैविक प्रभाव में भी प्रकट होता है। इसके अलावा, सक्रिय जीटीपी-ए-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स कुछ मामलों में फॉस्फोलिपेज़ सी, सीजीएमपी, फॉस्फोडिएस्टरेज़, सीए2+ और के+ चैनलों की उत्तेजना को नियंत्रित करता है और सीए2+ चैनलों और एडिनाइलेट साइक्लेज पर निरोधात्मक प्रभाव डालता है।

योजना 2. सीएमपी के सक्रियण द्वारा प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र (पाठ में स्पष्टीकरण)।

आरएस - उत्तेजक हार्मोन बाइंडिंग रिसेप्टर

सेंट - उत्तेजक हार्मोन,

आरयू - निरोधात्मक हार्मोन बाइंडिंग रिसेप्टर

यूजी एक निरोधात्मक हार्मोन है

एसी - एडिनाइलेट साइक्लेज़,

Gy - प्रोटीन को दबाने वाला हार्मोन,

जीसी एक हार्मोन-उत्तेजक प्रोटीन है।

इसलिए, हार्मोन की भूमिका जी-प्रोटीन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स को जी-प्रोटीन-जीटीपी कॉम्प्लेक्स से बदलना है। उत्तरार्द्ध उत्प्रेरक सबयूनिट को सक्रिय करता है, इसे एटीपी-एमजी2+ कॉम्प्लेक्स के लिए उच्च आत्मीयता वाली स्थिति में परिवर्तित करता है, जो जल्दी से सीएमपी में परिवर्तित हो जाता है। इसके साथ ही एडिनाइलेट साइक्लेज के सक्रियण और सीएमपी के गठन के साथ, जी-प्रोटीन-जीटीपी कॉम्प्लेक्स हार्मोन के लिए रिसेप्टर की आत्मीयता को कम करके हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण का कारण बनता है।

परिणामी सीएमपी बदले में सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करता है। वे एंजाइम हैं जो संबंधित प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन करते हैं, यानी। प्रोटीन अणु में शामिल एटीपी से सेरीन, थ्रेओनीन या टायरोसिन के हाइड्रॉक्सिल समूह में फॉस्फेट समूह का स्थानांतरण। इस तरह से फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन सीधे हार्मोन के जैविक प्रभाव को अंजाम देते हैं।

अब यह स्थापित किया गया है कि नियामक प्रोटीन को जीटीपी के साथ जटिल होने में सक्षम 50 से अधिक विभिन्न प्रोटीनों द्वारा दर्शाया जाता है, जिन्हें छोटे आणविक भार (20-25 केडीए) और उच्च आणविक भार जी-प्रोटीन के साथ जी-प्रोटीन में विभाजित किया जाता है, जिसमें शामिल हैं 3 सबयूनिट (ए - सी मोल। द्रव्यमान 39-46 केडीए; बी - 37 केडीए और जी-सबयूनिट - 8 केडीए)। ए-सबयूनिट अनिवार्य रूप से एक GTPase है जो GTP को जीडीपी और मुक्त अकार्बनिक फॉस्फेट में हाइड्रोलाइज करता है। बी- और जी-सबयूनिट्स संबंधित रिसेप्टर के साथ लिगैंड की बातचीत के बाद सक्रिय कॉम्प्लेक्स के निर्माण में भाग लेते हैं। अपने बंधन के स्थलों पर जीडीपी जारी करके, ए-सबयूनिट सक्रिय कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और निष्क्रियता का कारण बनता है, क्योंकि ए-सबयूनिट - जीडीपी का बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ बार-बार जुड़ाव एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम को उसके मूल में लौटा देता है। राज्य। यह स्थापित किया गया है कि विभिन्न ऊतकों में जी-प्रोटीन की ए-सबयूनिट को 8, बी - 4 और जी - 6 रूपों द्वारा दर्शाया जाता है। कोशिका झिल्ली में जी-प्रोटीन उपइकाइयों के पृथक्करण से विभिन्न संकेतों का एक साथ निर्माण और अंतःक्रिया हो सकती है, जिसमें सिस्टम के अंत में असमान शक्ति और गुणवत्ता के जैविक प्रभाव होते हैं।

एडिनाइलेट साइक्लेज स्वयं 115-150 केडीए के आणविक भार वाला एक ग्लाइकोप्रोटीन है। विभिन्न ऊतकों में, इसके 6 आइसोफॉर्म की पहचान की गई है, जो ए-, बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ-साथ सीए 2+ कैल्मोडुलिन के साथ बातचीत करते हैं। कुछ प्रकार के रिसेप्टर्स में, नियामक उत्तेजक (जीएस) और नियामक अवरोधक (आई) प्रोटीन के अलावा, एक अतिरिक्त प्रोटीन, ट्रांसड्यूसिन की पहचान की गई है।

हार्मोनल संकेतों के संचरण में नियामक प्रोटीन की भूमिका महान है; इन प्रोटीनों की संरचना की तुलना "कैसेट" से की जाती है, और प्रतिक्रिया की विविधता नियामक प्रोटीन की उच्च गतिशीलता से जुड़ी होती है। इस प्रकार, कुछ हार्मोन एक साथ सक्रिय हो सकते हैं बदलती डिग्रीजीएस और गी दोनों। इसके अलावा, रिसेप्टर नियामक प्रोटीन के साथ कुछ हार्मोन की परस्पर क्रिया संबंधित प्रोटीन की अभिव्यक्ति का कारण बनती है जो हार्मोनल प्रतिक्रिया के स्तर और डिग्री को नियंत्रित करती है। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, नियामक प्रोटीन का सक्रियण हार्मोनल रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स से उनके पृथक्करण का परिणाम है। कुछ रिसेप्टर प्रणालियों में, इस इंटरैक्शन में 20 या अधिक नियामक प्रोटीन शामिल होते हैं, जो सीएमपी के गठन को उत्तेजित करने के अलावा, साथ ही कैल्शियम चैनलों को सक्रिय करते हैं।

पहले समूह से संबंधित रिसेप्टर्स की एक निश्चित संख्या, जिसमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल डेरिवेटिव्स से संबंधित माध्यमिक दूतों द्वारा उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट इंट्रासेल्युलर कैल्शियम के उत्पादन के माध्यम से सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। इस संदेशवाहक प्रणाली को दो तरीकों से सक्रिय किया जा सकता है, अर्थात् नियामक प्रोटीन या फॉस्फोटायरोसिन प्रोटीन के माध्यम से। दोनों ही मामलों में, फॉस्फोलिपेज़ सी को और अधिक सक्रिय किया जाता है, जो पॉलीफ़ॉस्फ़ोइनोसाइड सिस्टम को हाइड्रोलाइज़ करता है। जैसा कि ऊपर कहा गया है, इस प्रणाली में दो इंट्रासेल्युलर दूसरे संदेशवाहक शामिल हैं जो फॉस्फेटिडिलिनोसिटॉल-4,5-बिस्फोस्फेट (पीआईएफ 2) नामक एक झिल्ली पॉलीफॉस्फॉइनसाइड से बनते हैं। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन पीआईएफ 2 फॉस्फोरिलेज़ के हाइड्रोलिसिस का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप संकेतित दूतों का निर्माण होता है - इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (आईपी 3) और डायसाइलग्लिसरॉल। IP3 इंट्रासेल्युलर कैल्शियम के स्तर में वृद्धि को बढ़ावा देता है, मुख्य रूप से एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से उत्तरार्द्ध की गतिशीलता के कारण, जहां यह तथाकथित कैल्सियोसोम्स में स्थानीयकृत होता है, और फिर कोशिका में बाह्य कैल्शियम के प्रवेश के कारण होता है। डायसाइलग्लिसरॉल, बदले में, विशिष्ट प्रोटीन किनेसेस और विशेष रूप से, प्रोटीन किनेज सी को सक्रिय करता है। बाद वाला अंतिम जैविक प्रभाव के लिए जिम्मेदार कुछ एंजाइमों को फॉस्फोराइलेट करता है। यह संभव है कि FIF2 का विनाश, दो दूतों की रिहाई और इंट्रासेल्युलर कैल्शियम की सामग्री में वृद्धि के साथ, प्रोस्टाग्लैंडीन के गठन को भी प्रेरित करता है, जो सीएमपी के संभावित उत्तेजक हैं।

यह प्रणाली हिस्टामाइन, सेरोटोनिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, वैसोप्रेसिन, कोलेसीस्टोकिनिन, सोमाटोलिबेरिन, थायरोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन, ऑक्सीटोसिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, पदार्थ पी, एंजियोटेंसिन II, α1-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करने वाले कैटेकोलामाइन जैसे हार्मोन की कार्रवाई में मध्यस्थता करती है।

फॉस्फोलिपेज़ सी एंजाइम समूह में 16 आइसोफॉर्म शामिल हैं, जो बदले में बी-, जी- और डी-फॉस्फोलिपेज़ सी में विभाजित होते हैं। यह दिखाया गया है कि बी-फॉस्फोलिपेज़ सी नियामक प्रोटीन के साथ बातचीत करता है, और जी-फॉस्फोलिपेज़ सी टायरोसिन किनेसेस के साथ बातचीत करता है। .

इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट 4x313 केडीए के आणविक भार के साथ अपने विशिष्ट टेट्रामेरिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है। ऐसे रिसेप्टर के साथ जटिल होने के बाद, तथाकथित "बड़े" इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट रिसेप्टर्स या राइनोडाइन रिसेप्टर्स की पहचान की गई, जो टेट्रामर्स से भी संबंधित हैं और जिनका आणविक भार 4x565 केडीए है। यह संभव है कि राइनोडाइन रिसेप्टर्स के इंट्रासेल्युलर कैल्शियम चैनल एक नए दूसरे मैसेंजर, सीएडीपी-राइबोस (एल। मेस्ज़ारोस एट अल।, 1993) द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस संदेशवाहक का निर्माण सीजीएमपी और नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) द्वारा मध्यस्थ होता है, जो साइटोप्लाज्मिक गनीलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है। इस प्रकार, नाइट्रिक ऑक्साइड संचरण तत्वों में से एक का प्रतिनिधित्व कर सकता है हार्मोनल क्रियाकैल्शियम आयनों की भागीदारी के साथ।

जैसा कि ज्ञात है, कैल्शियम कोशिका के अंदर प्रोटीन युक्त अवस्था में और बाह्य कोशिकीय द्रव में मुक्त रूप में पाया जाता है। इंट्रासेल्युलर कैल्शियम-बाइंडिंग प्रोटीन जैसे कैलेरिटिकुलिन और कैल्सेक्वेस्ट्रिन की पहचान की गई है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम, जो दूसरे संदेशवाहक के रूप में कार्य करता है, कोशिका प्लाज्मा झिल्ली में कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्यकोशिकीय द्रव से आता है या प्रोटीन बाइंडिंग से इंट्रासेल्युलर रूप से जारी होता है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम संबंधित फॉस्फोराइलेज़ किनेसेस को तभी प्रभावित करता है जब वह इंट्रासेल्युलर प्रोटीन कैल्मोडुलिन (स्कीम 3) से बंधा होता है।

योजना 3. CA2+ के माध्यम से प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र (पाठ में स्पष्टीकरण) पी - रिसेप्टर; जी - हार्मोन; Ca+प्रोटीन प्रोटीन-युक्त रूप में इंट्रासेल्युलर कैल्शियम है।

कैल्मोडुलिन, कैल्शियम के प्रति उच्च आकर्षण वाला एक रिसेप्टर प्रोटीन है, जिसमें 148 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं और यह सभी न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं में मौजूद होता है। इसका आणविक भार (mol.m.) 17,000 kDa है, प्रत्येक अणु में कैल्शियम बाइंडिंग के लिए 4 रिसेप्टर्स होते हैं।

कार्यात्मक आराम की स्थिति में, कैल्शियम पंप (एटीपीस) के कामकाज और कोशिका से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ तक कैल्शियम के परिवहन के कारण, बाह्य कोशिकीय द्रव में मुक्त कैल्शियम की सांद्रता कोशिका के अंदर की तुलना में अधिक होती है। इस अवधि के दौरान, कैल्मोडुलिन निष्क्रिय रूप में होता है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन के जटिल होने से मुक्त कैल्शियम के इंट्रासेल्युलर स्तर में वृद्धि होती है, जो कैल्मोडुलिन से जुड़ता है, इसे सक्रिय रूप में परिवर्तित करता है और हार्मोन के संबंधित जैविक प्रभाव के लिए जिम्मेदार कैल्शियम-संवेदनशील प्रोटीन या एंजाइम को प्रभावित करता है।

इंट्रासेल्युलर कैल्शियम का बढ़ा हुआ स्तर तब कैल्शियम पंप को उत्तेजित करता है, जो मुक्त कैल्शियम को अंतरकोशिकीय द्रव में "पंप" करता है, कोशिका में इसके स्तर को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप कैल्मोडुलिन निष्क्रिय हो जाता है और कोशिका में कार्यात्मक आराम की स्थिति बहाल हो जाती है। कैल्मोडुलिन एडिनाइलेट साइक्लेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोडिएस्टरेज़, फॉस्फोराइलेज किनेज, मायोसिन किनेज, फॉस्फोलिपेज़ A2, Ca2+- और Mg2+-ATPase को भी प्रभावित करता है, न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई को उत्तेजित करता है, झिल्ली प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन करता है। कैल्शियम परिवहन, चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के स्तर और गतिविधि और अप्रत्यक्ष रूप से ग्लाइकोजन चयापचय को बदलकर, कैल्मोडुलिन कोशिका में होने वाली स्रावी और अन्य कार्यात्मक प्रक्रियाओं में शामिल होता है। यह माइटोटिक तंत्र का एक गतिशील घटक है, सूक्ष्मनलिका-विलस प्रणाली के पोलीमराइजेशन, एक्टोमीओसिन के संश्लेषण और कैल्शियम "पंप" झिल्ली के सक्रियण को नियंत्रित करता है। कैल्मोडुलिन मांसपेशी प्रोटीन ट्रोपोनिन सी का एक एनालॉग है, जो कैल्शियम को बांधकर, एक्टिन और मायोसिन का एक कॉम्प्लेक्स बनाता है, और मायोसिन एटीपीस को भी सक्रिय करता है, जो एक्टिन और मायोसिन की बार-बार बातचीत के लिए आवश्यक है।

Ca2+-शांतोडुलिन कॉम्प्लेक्स Ca2+-शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन किनेज को सक्रिय करता है, जो कार्य करता है महत्वपूर्ण भूमिकातंत्रिका सिग्नल ट्रांसमिशन (न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण और रिलीज) में, फॉस्फोलिपेज़ ए 2 की उत्तेजना या अवरोध में, कैल्सीनुरिन नामक एक विशिष्ट सेरीन-थ्रेओनीन प्रोटीन फॉस्फेट सक्रिय होता है, जो टी-लिम्फोसाइटों में टी-सेल रिसेप्टर की कार्रवाई में मध्यस्थता करता है।

कैल्मोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस को दो समूहों में विभाजित किया गया है: बहुक्रियाशील, जो अच्छी तरह से विशेषता रखते हैं, और विशिष्ट, या "विशेष उद्देश्य"। पहले समूह में प्रोटीन काइनेज ए जैसे प्रोटीन शामिल हैं, जो कई इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन में मध्यस्थता करते हैं। "विशेष प्रयोजन" प्रोटीन किनेसेस कुछ सब्सट्रेट्स को फॉस्फोराइलेट करते हैं, जैसे मायोसिन लाइट चेन किनेज, फॉस्फोरिलेज़ किनेज़, आदि।

प्रोटीन काइनेज सी को कई आइसोफॉर्म (मोल. वजन 67 से 83 केडीए तक) द्वारा दर्शाया जाता है, जो 10 अलग-अलग जीनों द्वारा एन्कोड किए जाते हैं। शास्त्रीय प्रोटीन काइनेज सी में 4 अलग-अलग आइसोफॉर्म (ए-, बी1-, बी2- और जी-आइसोफॉर्म) शामिल हैं; 4 अन्य प्रोटीन आइसोफोर्म (डेल्टा, एप्सिलॉन, पाई और ओमेगा) और 2 असामान्य प्रोटीन रूप।

क्लासिक प्रोटीन किनेसेस कैल्शियम और डायसाइलग्लिसरॉल द्वारा सक्रिय होते हैं, नए प्रोटीन किनेसेस डायसाइलग्लिसरॉल और फोर्बोल एस्टर द्वारा सक्रिय होते हैं, और असामान्य प्रोटीन किनेसेस में से एक इनमें से किसी भी सक्रियकर्ता पर प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन इसकी गतिविधि के लिए फॉस्फेटिडिलसेरिन की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

यह ऊपर उल्लेख किया गया था कि हार्मोन, जिनके रिसेप्टर्स में 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के गठन के बाद जी-प्रोटीन से बंधते हैं, जिनका आणविक भार छोटा होता है (20-25 केडीए) और प्रदर्शन करते हैं अलग कार्य. प्रोटीन जो रिसेप्टर टायरोसिन किनेज के साथ परस्पर क्रिया करते हैं उन्हें रास प्रोटीन कहा जाता है, और पुटिका परिवहन में शामिल प्रोटीन को रब प्रोटीन कहा जाता है। सक्रिय रूप जीटीपी के साथ जटिल एक जी प्रोटीन है; रास प्रोटीन का निष्क्रिय रूप जीडीपी के साथ इसकी जटिलता का परिणाम है। गुआनिन न्यूक्लियोटाइड रिलीजिंग प्रोटीन रास प्रोटीन के सक्रियण में शामिल है, और निष्क्रियता प्रक्रिया GTPase के प्रभाव में GTP के हाइड्रोलिसिस द्वारा की जाती है। रास प्रोटीन का सक्रियण, बदले में, फॉस्फोलिपेज़ सी के माध्यम से द्वितीयक दूतों के गठन को उत्तेजित करता है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। रास प्रोटीन को पहले ओंकोजीन (ए.जी. गिलमैन, 1987) के रूप में वर्णित किया गया था, क्योंकि इन प्रोटीनों की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति, या उत्परिवर्तन, घातक नियोप्लाज्म में पाया गया था। आम तौर पर, रास प्रोटीन विकास सहित विभिन्न नियामक प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।

कुछ प्रोटीन हार्मोन (इंसुलिन, आईजीएफ I, आदि) हार्मोन-संवेदनशील टायरोसिन किनेज के माध्यम से रिसेप्टर को सक्रिय करने की अपनी प्रारंभिक क्रिया करते हैं। हार्मोन को रिसेप्टर से बांधने से गठनात्मक परिवर्तन या डिमराइजेशन होता है, जो टायरोसिन कीनेज के सक्रियण और बाद में रिसेप्टर के ऑटोफॉस्फोराइलेशन का कारण बनता है। हार्मोनल रिसेप्टर इंटरेक्शन के बाद, ऑटोफॉस्फोराइलेशन अन्य डिमर में टायरोसिन कीनेस गतिविधि और इंट्रासेल्युलर सब्सट्रेट्स के फॉस्फोराइलेशन दोनों को बढ़ाता है। रिसेप्टर टायरोसिन किनेज एक एलोस्टेरिक एंजाइम है जिसमें बाह्यकोशिकीय डोमेन नियामक सबयूनिट है और इंट्रासेल्युलर (साइटोप्लाज्मिक) डोमेन उत्प्रेरक सबयूनिट है। टायरोसिन कीनेस का सक्रियण या फॉस्फोराइलेशन एक एडाप्टर या एसएच2 प्रोटीन से जुड़ने के माध्यम से होता है, जिसमें दो एसएच2 डोमेन और एक एसएच3 डोमेन होता है। SH2 डोमेन विशिष्ट रिसेप्टर टायरोसिन कीनेस फॉस्फोटायरोसिन को बांधते हैं, और SH3 डोमेन एंजाइम या सिग्नलिंग अणुओं को बांधते हैं। फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन (फॉस्फोटायरोसिन) को 4 अमीनो एसिड द्वारा छोटा किया जाता है, जो SH2 डोमेन के लिए उनके विशिष्ट उच्च-आत्मीयता बंधन को निर्धारित करता है।

कॉम्प्लेक्स (फॉस्फोटायरोसिन पेप्टाइड्स - SH2 डोमेन) हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन की चयनात्मकता निर्धारित करते हैं। हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन का अंतिम प्रभाव दो प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है - फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन। पहली प्रतिक्रिया विभिन्न टायरोसिन किनेसेस के नियंत्रण में होती है, दूसरी - फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस। आज तक, 10 से अधिक ट्रांसमेम्ब्रेन फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस की पहचान की गई है, जिन्हें 2 समूहों में विभाजित किया गया है: ए) बड़े ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन/टेंडेम डोमेन और बी) एकल उत्प्रेरक डोमेन के साथ छोटे इंट्रासेल्युलर एंजाइम।

फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस के इंट्रासेल्युलर टुकड़े अत्यधिक विविध हैं। ऐसा माना जाता है कि SH2 डोमेन फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस (प्रकार I और II) का कार्य रिसेप्टर टायरोसिन कीनेज पर फॉस्फोराइलेशन साइटों के डिफॉस्फोराइलेशन के माध्यम से सिग्नल को कम करना या एक या दोनों SH2 डोमेन पर टायरोसिन फॉस्फोराइलेटिंग सिग्नलिंग प्रोटीन के बंधन के माध्यम से सिग्नल को बढ़ाना है। एक एसएच2 प्रोटीन की दूसरे प्रोटीन के साथ अंतःक्रिया के माध्यम से संकेत पारगमन या टायरोसिन फॉस्फोराइलेटेड माध्यमिक संदेशवाहक अणुओं, जैसे फॉस्फोलिपेज़ सी-जी या एसआरसी-टायरोसिन किनेज के डिफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा निष्क्रियता के रूप में।

कुछ हार्मोनों में, हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन अमीनो एसिड अवशेषों टायरोसिन, साथ ही सेरीन या थ्रेओनीन के फॉस्फोराइलेशन द्वारा किया जाता है। इस संबंध में विशेषता इंसुलिन रिसेप्टर है, जिसमें टायरोसिन और सेरीन दोनों का फॉस्फोराइलेशन हो सकता है, और सेरीन का फॉस्फोराइलेशन इंसुलिन के जैविक प्रभाव में कमी के साथ होता है। रिसेप्टर टायरोसिन कीनेज के कई अमीनो एसिड अवशेषों के एक साथ फॉस्फोराइलेशन का कार्यात्मक महत्व पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। हालाँकि, यह हार्मोनल सिग्नल के मॉड्यूलेशन को प्राप्त करता है, जिसे योजनाबद्ध रूप से रिसेप्टर सिग्नलिंग तंत्र के दूसरे स्तर के रूप में जाना जाता है। इस स्तर की विशेषता कई प्रोटीन किनेसेस और फॉस्फेटेस (जैसे प्रोटीन किनेज सी, सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन किनेज, आदि) के सक्रियण से होती है, जो सेरीन का फॉस्फोराइलेशन या डिफॉस्फोराइलेशन करते हैं। टायरोसिन या थ्रेओनीन अवशेष, जो जैविक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक गठनात्मक परिवर्तनों का कारण बनते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फॉस्फोराइलेज, काइनेज, कैसिइन काइनेज II, एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज किनेज, ट्राइग्लिसराइड लाइपेस, ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज, प्रोटीन फॉस्फेट I, एटीपी साइट्रेट लाइसेज़ जैसे एंजाइम फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं, और ग्लाइकोजन सिंथेज़, पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज और पाइरूवेट काइनेज डिफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं।

हार्मोन की क्रिया में नियामक सिग्नलिंग तंत्र का तीसरा स्तर एक उचित प्रतिक्रिया की विशेषता है सेलुलर स्तरऔर चयापचय, जैवसंश्लेषण, स्राव, वृद्धि या विभेदन में परिवर्तन से प्रकट होता है। इसमें कोशिका झिल्ली में विभिन्न पदार्थों के परिवहन, प्रोटीन संश्लेषण, राइबोसोमल अनुवाद की उत्तेजना, माइक्रोविलस ट्यूबलर सिस्टम की सक्रियता और कोशिका झिल्ली में स्रावी कणिकाओं के स्थानांतरण की प्रक्रियाएं शामिल हैं। इस प्रकार, कोशिका झिल्ली के माध्यम से अमीनो एसिड और ग्लूकोज के परिवहन की सक्रियता वृद्धि हार्मोन और इंसुलिन जैसे हार्मोन की कार्रवाई की शुरुआत के 5-15 मिनट बाद संबंधित ट्रांसपोर्टर प्रोटीन द्वारा की जाती है। अमीनो एसिड के लिए 5 ट्रांसपोर्टर प्रोटीन और ग्लूकोज के लिए 7 ट्रांसपोर्टर प्रोटीन होते हैं, जिनमें से 2 सोडियम-ग्लूकोज सिंपोर्टर या कोट्रांसपोर्टर से संबंधित होते हैं।

हार्मोन द्वितीय संदेशवाहक प्रतिलेखन प्रक्रियाओं को संशोधित करके जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार, सीएमपी हार्मोन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार कई जीनों के प्रतिलेखन की दर को नियंत्रित करता है। यह क्रिया सीएमपी प्रतिक्रिया तत्व सक्रिय करने वाले प्रोटीन (सीआरईबी) द्वारा मध्यस्थ होती है। बाद वाला प्रोटीन (सीआरईबी) डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों के साथ जटिल होता है, जो एक सामान्य प्रतिलेखन कारक है।

कई हार्मोन जो प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के गठन के बाद, आंतरिककरण, या एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया से गुजरते हैं, यानी। कोशिका में हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का स्थानान्तरण, या स्थानांतरण। यह प्रक्रिया "लेपित गड्ढों" नामक संरचनाओं में होती है, जो कोशिका झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित होती है, जो प्रोटीन क्लैथ्रिन से पंक्तिबद्ध होती है। इस तरह से एकत्र किए गए हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स, जो "लेपित गड्ढों" में स्थानीयकृत होते हैं, फिर कोशिका झिल्ली (फैगोसाइटोसिस की प्रक्रिया के समान एक तंत्र) के आक्रमण द्वारा आंतरिक हो जाते हैं, वेसिकल्स (एंडोसोम या रिसेप्टोसोम) में बदल जाते हैं, और बाद वाले को कोशिका में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

स्थानांतरण के दौरान, एंडोसोम अम्लीकरण की प्रक्रिया से गुजरता है (जैसा कि लाइसोसोम में होता है), जिसके परिणामस्वरूप लिगैंड (हार्मोन) का क्षरण हो सकता है या हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का पृथक्करण हो सकता है। बाद के मामले में, जारी रिसेप्टर कोशिका झिल्ली में वापस आ जाता है, जहां यह हार्मोन के साथ फिर से संपर्क करता है। कोशिका में हार्मोन के साथ रिसेप्टर के विसर्जन और रिसेप्टर की कोशिका झिल्ली में वापसी की प्रक्रिया को रिसेप्टर रीसाइक्लिंग की प्रक्रिया कहा जाता है। रिसेप्टर के कामकाज की अवधि के दौरान (रिसेप्टर का आधा जीवन कई से 24 घंटे या उससे अधिक तक होता है), यह 50 से 150 ऐसे "शटल" चक्रों को पूरा करने का प्रबंधन करता है। एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया हार्मोन की क्रिया में रिसेप्टर सिग्नलिंग तंत्र का एक अभिन्न या अतिरिक्त हिस्सा है।

इसके अलावा, आंतरिककरण प्रक्रिया के माध्यम से, प्रोटीन हार्मोन का क्षरण होता है (लाइसोसोम में) और प्रति रिसेप्टर्स की संख्या को कम करके सेलुलर डिसेन्सिटाइजेशन (हार्मोन के प्रति सेलुलर संवेदनशीलता कम हो जाती है) कोशिका झिल्ली. यह स्थापित किया गया है कि एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया के बाद हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का भाग्य अलग होता है। अधिकांश हार्मोन (एफएसएच, एलएच, मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, इंसुलिन, आईजीएफ 1 और 2, ग्लूकागन, सोमैटोस्टैटिन, एरिथ्रोपोइटिन, वीआईपी, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन) के लिए, कोशिका के अंदर एंडोसोम पृथक्करण से गुजरते हैं। जारी रिसेप्टर कोशिका झिल्ली में वापस आ जाता है, और हार्मोन कोशिका के लाइसोसोमल तंत्र में गिरावट की प्रक्रिया से गुजरता है।

अन्य हार्मोन (जीएच, इंटरल्यूकिन-2, एपिडर्मल, तंत्रिका और प्लेटलेट वृद्धि कारक) के लिए, एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, रिसेप्टर और संबंधित हार्मोन लाइसोसोम में गिरावट की प्रक्रिया से गुजरते हैं।

कुछ हार्मोन (ट्रांसफ़रिन, मैनोज़-6-फॉस्फेट युक्त प्रोटीन, और इंसुलिन का एक छोटा सा हिस्सा, कुछ लक्ष्य ऊतकों में जीएच) एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, उनके रिसेप्टर्स की तरह, कोशिका झिल्ली में लौट आते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि सूचीबद्ध हार्मोन आंतरिककरण की प्रक्रिया से गुजरते हैं, प्रोटीन हार्मोन या इसके हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स की प्रत्यक्ष इंट्रासेल्युलर कार्रवाई पर कोई सहमति नहीं है।

अधिवृक्क हार्मोन, सेक्स हार्मोन, कैल्सीट्रियोल, रेटिनोइक एसिड और थायराइड हार्मोन के रिसेप्टर्स इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत होते हैं। सूचीबद्ध हार्मोन लिपोफिलिक हैं, रक्त प्रोटीन द्वारा परिवहन किए जाते हैं, और होते हैं लम्बी अवधिअर्ध-जीवन और उनकी क्रिया की मध्यस्थता एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स द्वारा की जाती है, जो डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़कर विशिष्ट जीन को सक्रिय या निष्क्रिय करता है।

एक हार्मोन को एक रिसेप्टर से बांधने से उसके भौतिक-रासायनिक गुणों में परिवर्तन होता है, और इस प्रक्रिया को रिसेप्टर का सक्रियण या परिवर्तन कहा जाता है। इन विट्रो में रिसेप्टर्स के परिवर्तन के एक अध्ययन से पता चला है कि तापमान की स्थिति, ऊष्मायन माध्यम में हेपरिन, एटीपी और अन्य घटकों की उपस्थिति इस प्रक्रिया की दर को बदल देती है।

अपरिवर्तित रिसेप्टर्स 90 केडीए के आणविक द्रव्यमान वाला एक प्रोटीन है, जो समान आणविक द्रव्यमान (एम. कैटेल एट अल।, 1985) के साथ तनाव या तापमान शॉक प्रोटीन के समान है। बाद वाला प्रोटीन ए- और बी-आइसोफॉर्म में पाया जाता है, जो विभिन्न जीनों द्वारा एन्कोड किया जाता है। स्टेरॉयड हार्मोन के संबंध में भी ऐसी ही स्थिति देखी गई है।

मोल के साथ तनाव प्रोटीन के अलावा. एम. 90 केडीए, मोल वाला एक प्रोटीन। एम. 59 केडीए (एम. लेबीन एट अल., 1992), जिसे इम्यूनोफिलिन कहा जाता है, जो सीधे स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर से जुड़ा नहीं है, लेकिन प्रोटीन मोल के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है। एम. 90 केडीए. इम्यूनोफिलिन प्रोटीन के कार्य को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर के कार्य को विनियमित करने में इसकी भूमिका सिद्ध हो चुकी है, क्योंकि यह इम्यूनोसप्रेसिव पदार्थों (उदाहरण के लिए, रैपामाइसिन और एफके 506) को बांधता है।

स्टेरॉयड हार्मोन रक्त में प्रोटीन युक्त अवस्था में परिवहन करते हैं और उनका केवल एक छोटा सा हिस्सा मुक्त रूप में होता है। हार्मोन, जो मुक्त रूप में है, कोशिका झिल्ली के साथ बातचीत करने और इसके माध्यम से साइटोप्लाज्म में जाने में सक्षम है, जहां यह एक साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से जुड़ जाता है, जो अत्यधिक विशिष्ट है। उदाहरण के लिए, रिसेप्टर प्रोटीन जो केवल ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन या एस्ट्रोजेन को बांधते हैं, उन्हें हेपेटोसाइट्स से अलग कर दिया गया है। वर्तमान में, एस्ट्राडियोल, एण्ड्रोजन, प्रोजेस्टेरोन, ग्लूकोकार्टिकोइड्स, मिनरलोकॉर्टिकोइड्स, विटामिन डी, थायराइड हार्मोन, साथ ही रेटिनोइक एसिड और कुछ अन्य यौगिकों (एडिक्सन रिसेप्टर, डाइऑक्सिन रिसेप्टर, पेरोक्सिसोम प्रोलिफेरेटिव एक्टिवेटर रिसेप्टर और रेटिनोइक एसिड के लिए अतिरिक्त रिसेप्टर एक्स) के लिए रिसेप्टर्स की पहचान की गई है। ) . संबंधित लक्ष्य ऊतकों में रिसेप्टर्स की सांद्रता 103 से 5104 प्रति कोशिका है।

स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स के 4 डोमेन होते हैं: अमीनो-टर्मिनल डोमेन, जिसमें सूचीबद्ध हार्मोन के रिसेप्टर्स में महत्वपूर्ण अंतर होता है और इसमें 100-600 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं; डीएनए-बाध्यकारी डोमेन, जिसमें लगभग 70 अमीनो एसिड अवशेष शामिल हैं; लगभग 250 अमीनो एसिड का एक हार्मोन-बाध्यकारी डोमेन और एक कार्बोक्सिल-टर्मिनल डोमेन। जैसा कि उल्लेख किया गया है, अमीनो-टर्मिनल डोमेन में आकार और अमीनो एसिड अनुक्रम दोनों में सबसे बड़ा अंतर है। इसमें 100-600 अमीनो एसिड होते हैं और इसका सबसे छोटा आकार थायराइड हार्मोन रिसेप्टर में पाया जाता है, और इसका सबसे बड़ा आकार ग्लूकोकॉर्टीकॉइड हार्मोन रिसेप्टर में पाया जाता है। यह डोमेन रिसेप्टर प्रतिक्रिया की विशेषताओं को निर्धारित करता है और अधिकांश प्रजातियों में यह अत्यधिक फॉस्फोराइलेटेड होता है, हालांकि फॉस्फोराइलेशन की डिग्री और जैविक प्रतिक्रिया के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है।

डीएनए-बाइंडिंग डोमेन की विशेषता 3 इंट्रोन्स हैं, जिनमें से दो में तथाकथित "जिंक फिंगर्स" हैं, या 4 सिस्टीन ब्रिज के साथ जिंक आयन युक्त संरचनाएं डीएनए के साथ हार्मोन के विशिष्ट बंधन में शामिल हैं . डीएनए-बाध्यकारी डोमेन में परमाणु रिसेप्टर्स के विशिष्ट बंधन के लिए एक छोटा सा क्षेत्र होता है, जिसे "हार्मोन प्रतिक्रिया तत्व" कहा जाता है, जो प्रतिलेखन की शुरुआत को नियंत्रित करता है। यह क्षेत्र प्रतिलेखन की शुरुआत के लिए जिम्मेदार 250 न्यूक्लियोटाइड से युक्त एक अन्य टुकड़े के भीतर स्थित है। डीएनए-बाइंडिंग डोमेन में सभी इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर्स की तुलना में सबसे बड़ी संरचनात्मक स्थिरता है।

हार्मोन-बाइंडिंग डोमेन हार्मोन बाइंडिंग के साथ-साथ अन्य डोमेन के कार्य के डिमराइजेशन और विनियमन की प्रक्रियाओं में शामिल है। यह सीधे डीएनए-बाध्यकारी डोमेन के निकट है।

कार्बोक्सिल-टर्मिनल डोमेन हेटेरोडिमराइजेशन प्रक्रियाओं में भी शामिल है और समीपस्थ प्रोटीन प्रमोटरों सहित विभिन्न प्रतिलेखन कारकों के साथ बातचीत करता है।

इसके साथ ही, इस बात के भी प्रमाण हैं कि स्टेरॉयड पहले कोशिका झिल्ली के विशिष्ट प्रोटीन से बंधे होते हैं, जो उन्हें साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर तक पहुंचाते हैं या, इसे दरकिनार करते हुए, सीधे परमाणु रिसेप्टर्स तक पहुंचाते हैं। साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर में दो सबयूनिट होते हैं। कोशिका नाभिक में, सबयूनिट ए, डीएनए के साथ बातचीत करके, प्रतिलेखन प्रक्रिया को ट्रिगर (शुरू) करता है, और सबयूनिट बी गैर-हिस्टोन प्रोटीन से बांधता है। स्टेरॉयड हार्मोन का प्रभाव तुरंत नहीं, बल्कि एक निश्चित समय के बाद प्रकट होता है, जो आरएनए के निर्माण और उसके बाद एक विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

थायराइड हार्मोन (थायरोक्सिन-टी4 और ट्राईआयोडोथायरोनिन-टी3), स्टेरॉयड हार्मोन की तरह, आसानी से लिपिड कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैलते हैं और इंट्रासेल्युलर प्रोटीन से बंधे होते हैं। अन्य आंकड़ों के अनुसार, थायराइड हार्मोन पहले प्लाज्मा झिल्ली पर एक रिसेप्टर के साथ बातचीत करते हैं, जहां वे प्रोटीन के साथ जटिल होते हैं, जिससे थायराइड हार्मोन का तथाकथित इंट्रासेल्युलर पूल बनता है। जैविक क्रिया मुख्य रूप से T3 द्वारा की जाती है, जबकि T4 को T3 में विघटित किया जाता है, जो साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से बंध जाता है। यदि स्टेरॉयड साइटोप्लाज्मिक कॉम्प्लेक्स को कोशिका नाभिक में स्थानांतरित किया जाता है, तो थायरॉइड साइटोप्लाज्मिक कॉम्प्लेक्स पहले अलग हो जाता है और टी 3 सीधे परमाणु रिसेप्टर्स से बंध जाता है जिनके पास इसके लिए उच्च आकर्षण होता है। इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया में उच्च-आत्मीयता T3 रिसेप्टर्स भी पाए जाते हैं। ऐसा माना जाता है कि थायराइड हार्मोन का कैलोरीजेनिक प्रभाव माइटोकॉन्ड्रिया में नए एटीपी की पीढ़ी के माध्यम से होता है, जिसके निर्माण में एडेनोसिन डाइफॉस्फेट (एडीपी) का उपयोग होता है।

थायराइड हार्मोन ट्रांसक्रिप्शनल स्तर पर प्रोटीन संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं और यह प्रभाव, 12-24 घंटों के बाद पता लगाया जा सकता है, आरएनए संश्लेषण अवरोधकों की शुरूआत से अवरुद्ध किया जा सकता है। इंट्रासेल्युलर क्रिया के अलावा, थायराइड हार्मोन कोशिका झिल्ली में ग्लूकोज और अमीनो एसिड के परिवहन को उत्तेजित करते हैं, जो सीधे इसमें स्थानीयकृत कुछ एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित करते हैं।

इस प्रकार, हार्मोन का विशिष्ट प्रभाव संबंधित रिसेप्टर के साथ जटिल होने के बाद ही प्रकट होता है। रिसेप्टर की पहचान, जटिलता और सक्रियण की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, उत्तरार्द्ध कई माध्यमिक संदेशवाहक उत्पन्न करता है जो पोस्ट-रिसेप्टर इंटरैक्शन की अनुक्रमिक श्रृंखला का कारण बनता है, जो हार्मोन के विशिष्ट जैविक प्रभाव की अभिव्यक्ति के साथ समाप्त होता है।

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि किसी हार्मोन का जैविक प्रभाव न केवल रक्त में उसकी सामग्री पर निर्भर करता है, बल्कि मात्रा पर भी निर्भर करता है कार्यात्मक अवस्थारिसेप्टर्स, साथ ही पोस्ट-रिसेप्टर तंत्र के कामकाज के स्तर पर।

अन्य कोशिका घटकों की तरह, सेलुलर रिसेप्टर्स की संख्या लगातार बदल रही है, जो उनके संश्लेषण और गिरावट की प्रक्रियाओं को दर्शाती है। रिसेप्टर्स की संख्या को विनियमित करने में मुख्य भूमिका हार्मोन की होती है। अंतरकोशिकीय द्रव में हार्मोन के स्तर और रिसेप्टर्स की संख्या के बीच एक विपरीत संबंध है। उदाहरण के लिए, रक्त में हार्मोन की सांद्रता और अंतरकोशिकीय द्रवबहुत कम और मात्रा 1014-109 एम है, जो अमीनो एसिड और अन्य विभिन्न पेप्टाइड्स (105-103 एम) की सांद्रता से काफी कम है। रिसेप्टर्स की संख्या अधिक है और 1010-108 एम है, प्लाज्मा झिल्ली पर लगभग 1014-1010 एम है, और दूसरे दूतों का इंट्रासेल्युलर स्तर थोड़ा अधिक है - 108-106 एम। सेल पर रिसेप्टर साइटों की पूर्ण संख्या झिल्ली कई सौ से लेकर 100,000 तक होती है।

कई अध्ययनों से पता चला है कि रिसेप्टर्स में न केवल वर्णित तंत्रों के माध्यम से, बल्कि तथाकथित "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" के माध्यम से हार्मोन के प्रभाव को बढ़ाने की विशेषता होती है। एक अन्य विशेषता यह है कि सबसे बड़ा हार्मोनल प्रभावइसका मतलब रिसेप्टर्स के लिए हार्मोन का सबसे बड़ा बंधन नहीं है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन द्वारा एडिपोसाइट्स में ग्लूकोज परिवहन की अधिकतम उत्तेजना तब देखी जाती है जब हार्मोन केवल 2% इंसुलिन रिसेप्टर्स को बांधता है (जे. ग्लिमैन एट अल., 1975)। एसीटीएच, गोनैडोट्रोपिन और अन्य हार्मोनों के लिए समान संबंध स्थापित किए गए हैं (एम.एल. डुफौ एट अल., 1988)। इसे दो घटनाओं द्वारा समझाया गया है: "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" और तथाकथित "रिजर्व रिसेप्टर्स" की उपस्थिति। एक तरीका या दूसरा, लेकिन हार्मोन की क्रिया का प्रवर्धन, या वृद्धि, जो इन दो घटनाओं का परिणाम है, सामान्य परिस्थितियों में और विभिन्न रोग स्थितियों में हार्मोन की जैविक क्रिया की प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण शारीरिक भूमिका निभाता है। . उदाहरण के लिए, हाइपरइंसुलिनिज्म और मोटापे के साथ, हेपेटोसाइट्स, एडिपोसाइट्स, थाइमोसाइट्स, मोनोसाइट्स पर स्थानीयकृत इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या 50-60% कम हो जाती है, और, इसके विपरीत, जानवरों में इंसुलिन की कमी इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या में वृद्धि के साथ होती है। इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या के साथ-साथ उनकी आत्मीयता भी बदलती है, यानी। इंसुलिन के साथ जटिल होने की क्षमता, और रिसेप्टर के भीतर हार्मोनल सिग्नल का ट्रांसडक्शन (संचरण) भी बदल जाता है। इस प्रकार, हार्मोन के प्रति अंगों और ऊतकों की संवेदनशीलता में परिवर्तन फीडबैक तंत्र (डाउन रेगुलेशन) के माध्यम से किया जाता है। रक्त में हार्मोन की उच्च सांद्रता वाली स्थितियों में रिसेप्टर्स की संख्या में कमी होती है, जो चिकित्सकीय रूप से इस हार्मोन के प्रतिरोध के रूप में प्रकट होती है।

कुछ हार्मोन न केवल अपने "अपने" रिसेप्टर्स की संख्या को प्रभावित कर सकते हैं, बल्कि दूसरे हार्मोन के रिसेप्टर्स को भी प्रभावित कर सकते हैं। इस प्रकार, प्रोजेस्टेरोन कम हो जाता है, और एस्ट्रोजेन बढ़ जाता है, एस्ट्रोजेन और प्रोजेस्टेरोन दोनों के लिए रिसेप्टर्स की संख्या।

किसी हार्मोन के प्रति संवेदनशीलता में कमी निम्नलिखित तंत्रों के कारण हो सकती है: 1) अन्य हार्मोन और हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के प्रभाव के कारण रिसेप्टर आत्मीयता में कमी; 2) बाह्यकोशिकीय अंतरिक्ष में झिल्ली से उनके आंतरिककरण या रिहाई के परिणामस्वरूप कार्यशील रिसेप्टर्स की संख्या में कमी; 3) गठन संबंधी परिवर्तनों के कारण रिसेप्टर का निष्क्रिय होना; 4) लाइसोसोम एंजाइमों के प्रभाव में प्रोटीज की गतिविधि में वृद्धि या हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के क्षरण के कारण रिसेप्टर्स का विनाश; 5) नए रिसेप्टर्स के संश्लेषण का निषेध।

प्रत्येक प्रकार के हार्मोन के लिए एगोनिस्ट और प्रतिपक्षी होते हैं। उत्तरार्द्ध ऐसे पदार्थ हैं जो हार्मोन रिसेप्टर को प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बांध सकते हैं, इसके जैविक प्रभाव को कम या पूरी तरह से अवरुद्ध कर सकते हैं। इसके विपरीत, एगोनिस्ट, जब संबंधित रिसेप्टर के साथ जटिल होते हैं, तो हार्मोन के प्रभाव को बढ़ाते हैं या इसकी उपस्थिति की पूरी तरह से नकल करते हैं, और कभी-कभी एगोनिस्ट का आधा जीवन प्राकृतिक हार्मोन के क्षरण समय से सैकड़ों या अधिक गुना लंबा होता है, और अत: इस दौरान जैविक प्रभाव प्रकट होता है, जिसका प्रयोग स्वाभाविक रूप से चिकित्सीय प्रयोजनों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, ग्लुकोकोर्तिकोइद एगोनिस्ट डेक्सामेथासोन, कॉर्टिकोस्टेरोन, एल्डोस्टेरोन हैं, और आंशिक एगोनिस्ट 11बी-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, 17ए-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, प्रोजेस्टेरोन, 21-डीऑक्सीकोर्टिसोल हैं, और उनके विरोधी टेस्टोस्टेरोन, 19-नॉर्टेस्टोस्टेरोन, 17-एस्ट्राडियोल हैं। ग्लूकोकॉर्टीकॉइड रिसेप्टर्स के संबंध में निष्क्रिय स्टेरॉयड में 11ए-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, टेट्राहाइड्रोकोर्टिसोल, एंड्रोस्टेनेडियोन, 11ए-, 17ए-मिथाइलटेस्टोस्टेरोन शामिल हैं। हार्मोन की क्रिया को स्पष्ट करते समय न केवल प्रयोगों में, बल्कि नैदानिक ​​​​अभ्यास में भी इन संबंधों को ध्यान में रखा जाता है।

ए) हार्मोन क्रिया का साइटोसोलिक तंत्र।

समूह 1 के हार्मोन साइटोसोलिक तंत्र के माध्यम से कार्य करते हैं, अर्थात। स्टेरॉयड और आयोडोथायरोनिन, साथ ही कैल्सीट्रियोल (चित्र 2)। उनके लिपोफिलिक अणु लक्ष्य कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से आसानी से फैल जाते हैं, जिसके साइटोसोल में वे अपने रिसेप्टर से बंध जाते हैं। रिसेप्टर, विशेष रूप से ग्लुकोकोर्टिकोइड्स में, तीन कार्यात्मक होते हैं विभिन्न क्षेत्र: 1 - पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के सी-टर्मिनल भाग में स्थित हार्मोन बाइंडिंग साइट; 2 - वह साइट जो हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को डीएनए तक निर्देशित करती है। 3. रिसेप्टर अणु के एन-टर्मिनल क्षेत्र का एक विशिष्ट हिस्सा, ट्रांसक्रिप्टन के नियामक क्षेत्र से जुड़ने के लिए आवश्यक है। हार्मोन के साथ बातचीत करने से पहले, यह क्षेत्र चैपरोन प्रोटीन से जुड़ा होता है, जो रिसेप्टर को डीएनए से जुड़ने से रोकता है।

स्टेरॉयड अपने रिसेप्टर के साथ संपर्क करके एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनाता है। इसके बाद, कॉम्प्लेक्स सक्रिय हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दो रिसेप्टर अणु मिलकर एक डिमर बनाते हैं, जो डीएनए को बांधने की क्षमता प्राप्त कर लेता है। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स नाभिक में चला जाता है, जहां यह जीन के नियामक क्षेत्रों से जुड़ जाता है, जिन्हें हार्मोन-संवेदनशील तत्व कहा जाता है, जो या तो बढ़ाने वाले कार्य करते हैं, यानी। प्रतिलेखन बढ़ाने वाले, या साइलेंसर यानी। प्रतिलेखन शांत करनेवाला। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को एन्हांसर से बांधने का परिणाम प्रतिलेखन की शुरुआत है, नए एमआरएनए दिखाई देते हैं, जो कोशिकाओं के साइटोसोल में राइबोसोम पर अनुवादित होते हैं। जब जीआरके साइलेंसर से बंध जाता है, तो प्रतिलेखन दब जाता है और, तदनुसार, प्रोटीन संश्लेषण बाधित हो जाता है। इस प्रकार, हार्मोन का यह समूह एंजाइम प्रोटीन की मात्रा को बदलकर चयापचय को प्रभावित करता है।

चित्र: 2 हार्मोन क्रिया का साइटोसोलिक तंत्र

बी) हार्मोन की क्रिया का झिल्ली-इंट्रासेल्युलर तंत्र

जो हार्मोन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और जिनमें झिल्ली की लिपिड परत के माध्यम से विशेष वाहक नहीं होते हैं, वे लक्ष्य कोशिका में प्रवेश नहीं कर सकते हैं। इन हार्मोनों के रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित होते हैं। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स हार्मोन की क्रिया के इंट्रासेल्युलर मध्यस्थों की एकाग्रता को नियंत्रित करता है।

इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ सीएमपी, सीजीएमपी, कैल्शियम आयन, फॉस्फॉइनोसाइटाइड मेटाबोलाइट्स और नाइट्रोजन ऑक्साइड हो सकते हैं। ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, कॉर्टिकोट्रोपिन, α 2, बी-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, वैसोप्रेसिन और अन्य सीएमपी के माध्यम से अपनी क्रिया करते हैं। आइए सूचीबद्ध हार्मोनों की क्रिया के तंत्र पर विचार करें (चित्र 3)। सबसे पहले, हार्मोन अपने रिसेप्टर के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाता है। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स, एक विशेष ट्रिगर प्रोटीन (जी-प्रोटीन) के माध्यम से, झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है। यह एंजाइम एटीपी को चक्रीय एएमपी में परिवर्तित करता है। जी प्रोटीन जीटीपी-जी प्रोटीन बनाने के लिए इसमें जीटीपी जोड़ने के बाद एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करने की क्षमता प्राप्त कर लेता है। जी प्रोटीन की एक उपइकाई जीटीपी को हाइड्रोलाइज करती है, इस प्रोटीन को गतिविधि से वंचित करती है, और एडिनाइलेट साइक्लेज की सक्रियता बंद हो जाती है। कुछ कारक, जैसे कि विब्रियो कोलेरी और काली खांसी के रोगजनकों से विषाक्त पदार्थ, जी प्रोटीन के एडिनाइलेशन को बढ़ावा देते हैं। इससे वह सक्षम रहता है उच्च गतिविधिऔर एडिनाइलेट साइक्लेज़ की गतिविधि को लगातार उत्तेजित करता है। उच्च स्तरसीएमपी निर्धारित करता है नैदानिक ​​चित्ररोग: हैजा के साथ दस्त और काली खांसी के साथ खांसी। परिणामी सीएमपी प्रोटीन काइनेज गतिविधि का एक एलोस्टेरिक न्यूनाधिक है। प्रोटीन काइनेज में 4 उपइकाइयाँ होती हैं: उनमें से दो नियामक हैं, और दो उत्प्रेरक हैं। प्रोटीन काइनेज नियामक उपइकाइयों से सीएमपी का जुड़ाव। कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और माध्यम में दो उत्प्रेरक सबयूनिटों की रिहाई की ओर जाता है। सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस फॉस्फोराइलेशन द्वारा लक्ष्य एंजाइम का सहसंयोजक संशोधन करते हैं, जिसके कारण उनकी गतिविधि और सेलुलर प्रतिक्रिया की प्रकृति में परिवर्तन होता है। वर्णित इंट्रासेल्युलर घटनाओं की विशेषता इस तथ्य से है कि उनके विकास के दौरान प्रारंभिक हार्मोनल सिग्नल में कई गुना वृद्धि होती है। तो एड्रेनालाईन के लिए, प्रवर्धन कारक 10 6 है। यह एड्रेनालाईन की क्रिया के प्रति तीव्र सेलुलर प्रतिक्रिया की अनुमति देता है।

सीएमपी न केवल साइटोप्लाज्मिक प्रोटीन किनेसेस, बल्कि परमाणु किनेसेस का भी एक एलोस्टेरिक मॉड्यूलेटर है। परमाणु प्रोटीन किनेसेस के सक्रियण के साथ प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन भी होता है जो प्रतिलेखन कारकों के रूप में कार्य करता है। इन प्रोटीनों की सक्रियता के लिए धन्यवाद, प्रतिलेखन बढ़ाया जाता है, नए संदेशवाहक आरएनए दिखाई देते हैं और राइबोसोम पर उनका बाद का अनुवाद होता है। नए एंजाइम प्रोटीन के उद्भव की ओर ले जाता है

चित्र 3 दूसरे संदेशवाहक के रूप में सीएमपी का उपयोग करके हार्मोन क्रिया की झिल्ली-इंट्रासेल्युलर तंत्र

कोशिका के एंजाइमैटिक तंत्र की शक्ति बढ़ाना और कुछ चयापचय मार्गों को तेज़ करना। इस प्रकार, सीएमपी के निर्माण के माध्यम से, हार्मोन कोशिका में मौजूद एंजाइमों की गतिविधि और उनके संश्लेषण की दर दोनों को प्रभावित कर सकते हैं।

ग) फॉस्फॉइनोसाइटाइड कैस्केड का उपयोग करके हार्मोन की क्रिया का तंत्र।

इस तंत्र का उपयोग करने वाले हार्मोन के उदाहरणों में थायरोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन, गोनाडोलिबेरिन, वैसोप्रेसिन शामिल हैं। हार्मोन रिसेप्टर से बंधने के बाद, झिल्ली से बंधा एंजाइम फॉस्फोलिपेज़ सी सक्रिय हो जाता है, जो झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल डिफॉस्फेट में से एक को इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट में तोड़ देता है। डायसाइलग्लिसरॉल (चित्र 4)। इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, पानी में घुलनशील घटक होने के कारण, साइटोसोल में चला जाता है और कैल्शियम एटीपीस को सक्रिय करता है, जिसके कारण कैल्शियम आयन एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और माइटोकॉन्ड्रिया के पुटिकाओं से पंप होते हैं। कैल्शियम आयन एक कॉम्प्लेक्स में प्रोटीन कैल्मोडुलिन से जुड़ते हैं जिसके साथ प्रोटीन किनेसेस सक्रिय होते हैं। प्रोटीनिनेसिस एंजाइम प्रोटीन को फॉस्फोराइलेट करते हैं और इस प्रकार उनकी गतिविधि को बदलते हैं। फॉस्फोटिडाइलिनोसिटॉल डिफॉस्फेट के हाइड्रोलिसिस का दूसरा उत्पाद, डायसाइलग्लिसरॉल, प्रोटीन काइनेज सी का एक शारीरिक उत्प्रेरक है, जो प्लाज्मा झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित होता है। इसकी अधिकतम सक्रियता के लिए आयनीकृत कैल्शियम की भी आवश्यकता होती है। प्रोटीन काइनेज सी विभिन्न लक्ष्य प्रोटीनों को फॉस्फोराइलेट करके सेलुलर प्रक्रियाओं के नियमन में शामिल है।