Hormony cz II Hormony pochodne aminokwasw Hormony tkankowe

Hormony (cz. II) Hormony – pochodne aminokwasów Hormony tkankowe przewodu pokarmowego Hormony tkankowe Ø ü ü ü Ø Ø Hormony – pochodne aminokwasów: hormony tarczycy – tyroksyna, hormony rdzenia nadnercza – adrenalina, hormony szyszynki mózgowej – melatonina. Hormony przewodu pokarmowego Hormony tkankowe

Hormony – pochodne aminokwasów Hormony gruczołów wewnętrznego wydzielana u kręgowców – hormony będące pochodnymi aminokwasów Hormon Gruczoł Działanie tyroksyna tarczyca wzmożenie przemiany podstawowej, rozwój organizmu adrenalina rdzeń nadnercza rozpad glikogenu melatonina szyszynka mózgowa regulacja dobowego cyklu, skurcze melanoforów

Hormony tarczycy v Tyroksyna i trijodotyronina: Ø tyroksyna – aromatyczny aminokwas zawierający podstawniki jodowe, pochodna tyroniny: 3` HO 3 CH 2 – CH - COOH 5` | | O 5 | NH 2 tyronina Ø szkielet zawiera ugrupowanie dwufenyloeterowe, podstawniki jodowe mogą występować w poz. 3, 3, 5 i 5` Ø działanie fizjologiczne wykazują również dijodopochodne i trijodopochodne tyroniny, Ø 3, 5, 3`-trijodotyronina wykazuje silniejsze działanie niż tyroksyna)

Hormony tarczycy v wzory grupowe tyroksyna i trijodotyroniny: I 3` HO 3 O CH 2 – CH - COOH | 5` | | I I | | 5 NH 2 tyroksyna / 3, 5, 3`, 5`-tetrajodotyronina I 3` HO 3 O | | 5` CH 2 – CH - COOH | | | I 5 3, 3`, 5`-trijodotyronina | NH 2

Hormony tarczycy v Biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: Ø tyroksyna powstaje w tarczycy z tyrozyny związanej z białkiem, która ulega jodowaniu: Ø aniony jodkowe pobierane są z krwi, ulegają utlenieniu, powstaje jod cząsteczkowy: 2 I- I 2 + 2 e-, Ø szkielet tyroniny może powstać w reakcji nieenzymatycznej z jodowanego białka (tyreoglobulina) lub jodowanych peptydów tyrozynowych, Ø reakcja prawdopodobnie przebiega wg. mechanizmu rodnikowego z udziałem rodników semichinowych, Ø pod wpływem zapotrzebowania na hormon lub stymulacji gruczołu przez hormon tyreotropowy, białko ulega odszczepieniu i tyroksyna lub trijodotyroninia przechodzi do krwi.

Hormony tarczycy R białka v biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: OH I | | CH – CH 2 | * CH – CH 2 | | rodnik – semichionon monojodotyrozynowy R białka HN | C=O cd I | CH 2 – CH | *O HN C=O R białka -*H I | | reszta monojodotyroniny w tyreoglobulinie O=C | R białka |NH | C=O O=C | NH | | R białka | I reszta dijodo-tyroniny w tyreoglobulinie | HN I O | -*H | CH 2 – CH | HO |NH O=C HN | C=O I | | R białka | | O=C rodnik – semichionon dijodotyrozynowy | NH | R białka

Hormony tarczycy v biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny cd. : R białka O I |NH *O | | I | |NH | | | C=O I | CH 2 – CH | O | CH – CH 2 HN R białka HN | C=O I | | O=C | NH | R białka | R białka I R białka | semichionon dijodotyrozynowy O | C=O CH 2 – CH | * semichionon CH – CH 2 jodotyrozynowy HN | | O=C HN | C=O I | | R białka cd

Hormony tarczycy v biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny cd. : R białka I| | O CH 2 – CH I | | HO HN | C=O I | | O=C reszta trijodotyroniny w tyreoglobulinie R białka I 3` HO 3 O CH 2 – CH - COOH | 5` 3, 3`, 5`-trijodotyronina | | I hormon tyreotropowy | NH | 5 | NH 2

Hormony tarczycy v Biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: Ø organizm syntetyzuje tyroksynę lub trijodotyroninę przy stałym dostępie jodu w pożywieniu (wodzie pitnej, soli kuchennej), przy niedoborze jodu w pożywieniu może dojść do wytworzenia wola (powiększenia tarczycy) – zjawisko hypertrofii, Ø substancje tyreostatyczne – substancje zakłócające proces syntezy tyroksyny, do grupy tych związków należą aniony jednoujemne (Cl. O 4 -, CNS-, NO 3 -, IO 3 -), które blokują czynny transport i hamują gromadzenie się jodu, Ø syntetycznie otrzymane substancje tereostatyczne są stosowane w medycynie w chorobach nadczynności tarczycy (hamują proces włączania jodu w związki organiczne), Ø sulfonamidy i kwas p-aminosalicylowy hamują proces syntezy tyroksyny współubiegając się z tyrozyną o wiązanie jodu.

Hormony tarczycy v Przemiana tyroksyny i trijodotyroniny: Ø tyroksyna i trijodotyronina wydzielona do krwi wiąże się z białkiem – glikkoproteidem (α-globuliną), Ø tyroksyna i trijodotyronina ulegają przemianą tak jak aminokwasy, czyli transaminacji (przez utlenienie lub translacji): ü powstaje kwas tyreopirogronowy, który ulega przekształceniu w kwas tyreooctowy zachowując aktywność hormonalną, ü tyroksyna może i jej produkty przemiany w wątrobie wiąże się z kwasem glukoronowym i wydalane są z zółcią, ü specyficzny enzym – dejodaza uwalnia jod z metabolitów, w formie anionów jodkowych, które wracają do tarczycy.

Hormony tarczycy v Biologiczne działanie tyroksyny i trijodotyroniny: Ø regulacja ogólnej przemiany materii, zakłócenie czynności tarczycy wpływa na przemianę podstawową (ilość wytwarzanej energii): ü jest znacznie wzmożona przy nadczynności tarczycy (hipertyreoza), ü obniżona przy niedoczynności, której objawem jest obrzęk śluzakowaty, ü tyroksyna poddana działa znacznie wolniej ale długotrwale, trijodotyronia działa znacznie szybciej ale znacznie krócej, Ø oprócz regulacji przemiany materii tyroksyna i trijotyronina działają na wzrost i rozwój organizmu

Hormony rdzenia nadnercza v Adrenalina (epinefryna) i noradrenalina (arterenol) są orto-difenolami, należą do pochodnych fenyloetyloaminowych: Ø substratem biosyntezy jest aminokwas tyrozyna: ü w pierwszym etapie tyrozyna ulega utlenieniu do dihydroksyfenyloalaniny (dopa), ü w kolejnym etapie dopa ulega dekarboksylacji i powstaje dopamina (wykazuje działanie fizjologiczne – hormon tkankowy), ü po wprowadzeniu do łańcucha bocznego grupy hydroksylowej powstaje noradrenalina, ü w ostatnim etapie noradrenalina przy udziale „aktywnej” metioniny ulega metylacji i powstaje adrenalina

Hormony rdzenia nadnercza Ø schemat biosyntezy adrenaliny: COOH | | H 2 C – NH 2 | CH 2 | H – C – NH 2 | | H – C – NH 2 CH 2 | | | HO H 2 C – N – CH 3 | CH – OH | | HO | OH noradrenalina | | CH – OH OH dopamina OH | HO H | H 2 C – NH 2 OH dopa | HO | tyrozyna adrenalina

Hormony rdzenia nadnercza v Biologiczne działanie adrenaliny i noradrenaliny: Ø adrenalina zwęża obwodowe naczynia krwionośne, w większych stężeniach również zwiększa ciśnienie krwi, Ø najistotniejszym efektem biochemicznym jest podwyższenie poziomu glukozy we krwi, poprzez uruchomienie rezerwy glikogenowej Ø noradrenalina i adrenalina współdziałają w przenoszeniu bodźców w nerwach sympatycznych (adrenergicznych), Ø rdzeń nadnercza jest przekształconą tkanką nerwową, stąd adrenalina i noradrenalina stanowią formę przejściową do hormonów tkankowych i substancji czynnych zbliżonych do hormonów.

Hormony szyszynki mózgowej v Melatonina – pochodna indolu, powstaje z tryptofanu: Ø pod wpływem hydrolazy tryptofan przechodzi w 5 -hydroksytryptofan, Ø 5 -hydroskytryptofan z udziałem enzymu dekarboksylazy przechodzi w serotoninę, Ø w klejnej przemianie pod wpływem acetylotransfrazy serotonina ulega acylacji i powstaje N-acetyloserotonina, Ø w kolejnym etapie z udziałem metylotransferazy powstaje melatonina: Ø działanie biologiczne melatoniny: ü koordynuje pracę nadrzędnego zegara biologicznego u ssaków, regulującego rytmy dobowe, między innymi snu i czuwania, ü działanie antygonadotropowe, uszkodzenie szyszynki powoduje przedwczesne pokwitanie u dzieci.

Hormony szyszynki mózgowej Ø uproszczony schemat biosyntezy melatoniny: NH 2 | serotonina / 5 -hydroksytryptamina | CH 2–CH–COOH HO | | CH 2–NH 2 N tryptofan | H N | H H O CH 2 – N – CH 3 | | | H 3 C – O N | H melatonina / 5 -metoksy-N-acetylotryptamina

Hormony tkankowe – hormony przewodu pokarmowego v Hormony tkankowe nie powstają w określonych gruczołach lecz w tkankach: Ø hormony przewodu pokarmowego – substancje czynne są wytwarzane w tkance śluzowej i wraz z krwią docierają do organów docelowych wykazując działanie hormonalne ü sekretna, ü pankreozymina - cholecystokinina, ü gastryna, ü enterogastron, ü urogastron), Ø pod względem chemicznym mogą być pochodnymi aminokwasów lub są peptydami, estrami, aminami.

Hormony tkankowe hormony przewodu pokarmowego v Hormony przewodu pokarmowego: Ø sekretyna – hormon polipeptydowy wytwarzany przez błonę śluzową dwunastnicy, pobudza trzustkę do produkcji soku trawiennego, wodorowęglanów, hamowanie perystaltyki żołądka i jelit, Ø cholecystokinina (pankreozymina) – polipeptydowy hormon wytwarzany przez śluzówkę dwunastnicy i jelita, stymuluje wydzielanie żółci i soku trzustkowego (wraz z insuliną), osłabia perystaltykę jelitową, działa hamująco na uczucia głodu, Ø gastryna - hormon produkowany przez komórki G (endokrynne – typu otwartego i mające kontakt ze światłem przewodu pokarmowego) żołądka oraz w początkowej części dwunastnicy, nie jest jednolitym hormonem, składa się z mieszanki różnych związków, reguluje wydzielanie kwasu solnego oraz wpływa na prawidłowy stan błony śluzowej żołądka

Hormony tkankowe przewodu pokarmowego Ø enterogastron - hormon peptydowy, wydzielany przez błonę dwunastnicy, hamuje wydzielanie soku żołądkowego (głównie kwasu solnego) i zwalnia perystaltykę żołądka, przyśpiesza i ułatwia gojenie się owrzodzeń przewodu pokarmowego, Ø urogastron – produkowany przez komórki endokrynne dwunastnicy, działa on hamująco na komórki okładzinowe gruczołów głównych żołądka przez co zmniejsza ilość tworzonego kwasu solnego w świetle gruczołów głównych żołądka, Ø enterogastron i urogastron są antagonistami gastryny, hamują również perystaltykę żołądka.

Hormony tkankowe v Hormony tkankowe nie powstają w określonych gruczołach lecz w tkankach: Ø są substancje wytwarzane w rozmaitych tkankach i działających biologiczne - wykazujące działanie hormonalne w miejscu ich wytwarzania – lokalnie ü histamina, ü acetylocholina, ü angiotensyna, ü serotonina, ü tyramina, Ø pod względem chemicznym mogą być pochodnymi aminokwasów lub są peptydami, estrami, aminami.

Hormony tkankowe | Ø angiotensyna (angiotonina, hipertensyna) – hormon peptydowy składający się z 10 reszt aminokwasowych, powstaje pod wpływem proteazy z reniny (nerki), reguluje stężenie kationów sodowych i potasowych w organizmie, w przypadkach chorobowych powoduje nadciśnienie nerkowe, Ø tyramina - biogenna amina, będąca hydroksylową pochodną fenyloetyloaminy, występuje obficie w pokarmach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, wzmaga ciśnienie krwi, pobudza mięśnie gładkie (np. macicy) CH 2–NH 2 tyramina | HO

Hormony tkankowe Ø dopamina (hydroksytyramina) – pochodna tyrozyny, która ulega hydroksylowaniu i dekarboksylacji (patrz biosynteza adrenaliny) substancja przenośnikowa uwalniana w zakończeniach nerwów sympatycznych (adrenergicznych), prekursor noradrenaliny i adrenaliny, HO | | OH | CH 2 -NH 2 dopamina Ø acetocholina - ester kwasu octowego i choliny, wytwarzana w zakończeniach nerwów (nerwy cholinergiczne), obniża ciśnienie krwi O CH 3 – C – O – CH 2 - CH 2 – N(CH 3)3 acetocholina

Hormony tkankowe Ø histamina - pochodna aminokwasowa, powstaje z histydyny przez jej enzymatyczną dekarboksylację, aktywność traci ulegając oksydacyjnej dezaminacji pod wpływem oksydazy diaminowej (ulega rozkładowi na amoniak i aldehyd), | CH 2–CH–COOH H |N | NH 2 histydyna CH 2–CH 2 | N N - CO 2 H |N | NH 2 histamina Ø działa na rozszerzenie naczyń włosowatych, wzmaga wydzielanie soku żołądkowego, ukrwienie miejscowe, powstawanie reakcji alergicznych, Ø substancje antyhistaminowe hamujące biologiczne działanie histaminy stosowane terapeutycznie,

Hormony tkankowe Ø kwas γ-aminomasłowy – produkt dekarboksylacji kwasu glutaminowego, powstaje w mózgu przy udziale dekarboksylazy, jest rozkładany przy udziale transaminazy, działa blokująco na synapsy, H 2 N – γCH 2 – CH 2 - COOH kwas γ-aminomasłowy Ø serotonina – (5 -hydroksytryptamina, enteramina), biogenna amina, rozpowszechniona w organizmach roślinnych i zwierzęcych, powstaje z tryptofanu przez wprowadzenie grupy hydroksylowej w poz. 5 a następnie dekarboksylację, wpływa na ciśnienie krwi, w trakcie krzepnięcia krwi przechodzi z płytek do surowicy, występuje w błonie śluzowej jelita pobudzając jego perystaltykę, jest neuroprzekaźnikiem w ośrodkowym układzie nerwowym

Hormony tkankowe Ø schemat syntezy serotoniny: NH 2 | CH 2–CH–COOH | NH 2 | HO | | CH 2–CH–COOH tryptofan N | H HO | | CH 2–NH 2 N | H - CO 2 serotonina / 5 -hydroksytryptamina 5 -hydroksytryptofan