Маса молекул різних гормонів

Гормон росту, пролактин, лютеїнізуючий гормон, фолікулостимулюючий гормон, тиреотропний гормон

Ферменти - речовини, від яких безпосередньо залежить швидкість біохімічних реакцій як всередині клітин, так і в порожнинах тіла, зокрема в шлунково-кишковому тракті. Більшість ферментів мають білкову природу, тобто побудовані з безлічі амінокислотних мономерів і розрізняються первинної, вторинної та третинної структурою. Первинна структура білка - це послідовність амінокислот в полімерній ланцюжку. Вторинна структура - це розгалуження полімерної ланцюжка. Третинна структура - ця конформація молекули в просторі. Будучи досить великої молекулою з величезним молекулярною вагою, білкова молекула займає в просторі певний обсяг, причому окремі гілки цієї макромолекули можуть бути химерно переплетені і для жорсткості з'єднані між собою за допомогою так званих «водневих містків». Ці зв'язки не дуже міцні: вони можуть змінюватися - руйнуватися і створюватися знову - під впливом багатьох умов, в тому числі рН, концентрації певних солей і т.п. Зміни конформації цих зв'язків веде до зміни механічних властивостей молекули білка, і нерідко це використовується в біохімічних процесах для здійснення конкретних функцій, для яких дана білкова молекула призначена. Зокрема, каталітичні властивості ферментів нерідко полягають у тому, що вони, використовуючи особливості своєї третинної структури, здійснюють механічне поєднання двох молекул субстрату, що і призводить до здійснення потрібної для клітини біохімічної реакції.

Вітаміни - речовини, що містять, як правило, амінокислоти (звідси їх назва) і безпосередньо впливають на безліч метаболічних процесів. Велика частина вітамінів виконує в клітинах роль коферментів.

Перераховані типи БАВ, синтезованих в організмі, аж ніяк не вичерпують усього їх розмаїття. В останні десятиліття відкрито багато нових класи молекул, що володіють високою біологічною активністю і беруть участь в регуляції не тільки фізіологічних функцій, але і поведінки людини. До них, зокрема, відносяться ендорфіни - речовини, за своєю хімічною структурою схожі на морфій, що виробляються деякими клітинами мозку і виконують функцію «внутрішнього наркотику» для створення відчуття радості і задоволеності (ейфорії) при різних психічних переживаннях і активної діяльності. Так, наприклад, вважається, що спортивна діяльність сприяє виробленню ендорфінів і цим виявляється особливо приваблива для багатьох людей. Є також дані про участь ендорфінів у формуванні відчуттів статевого задоволення.

Величезний клас речовин, відкритий серед секретів залоз зовнішньої секреції, - феромони - володіють сильним ароматом і привертають або відлякують інших особин. У деяких комах чутливість до феромонам настільки велика, що самець здатний «відчути» самку на відстані декількох кілометрів. Однак і у хребетних тварин, і у людини феромони грають важливу роль в міжособистісному спілкуванні, в тому числі в статевій поведінці.

Крім того, багато органів нашого тіла, не будучи «істинними» органами внутрішньої секреції, мають в своєму складі залізисті клітини, що виробляють невелику кількість гормонів, іноді грають важливу роль у зміні самопочуття. Такі гормони виробляються в нирках, шлунку і навіть в серці, а також в ряді інших органів.

Слід також зазначити, що далеко не всі речовини, які мають виражену біологічну активність, виробляються клітинами нашого власного організму. Говорячи про вітаміни, ми вже згадували про екзогенних БАР і підкреслювали важливість їх достатнього надходження з їжею. Однак не тільки харчові продукти містять екзогенні (тобто потрапляють в організм ззовні) БАВ. Небайдужі для організму багато токсинів, в тому числі вихлопні гази сучасного автотранспорту. Всі ліки, які використовуються в класичної, народної або будь-який інший медицині, обов'язково містять БАР, інакше вони б не чинили на організм зовсім ніякого дії. На тій же підставі до БАВ слід віднести алкоголь, нікотин і наркотичні речовини. До речі, алкоголь і нікотин - природні продукти метаболізму - безперервно синтезуються в організмі людини, хоча і в дуже малих кількостях, яке не робить негативного впливу на функції.

Інформаційні потоки БАВ

Для того щоб виконати свою інформаційну роль, БАВ має бути доставлено від місця свого синтезу до місця своєї дії. У випадку з медіаторами і ферментами ці місця зазвичай розділені проміжками в кілька мікрон, тоді як гормони повинні долати часом значні відстані, іноді вимірювані метрами (особливо у великих тварин), перш ніж вони виявляться в зоні своєї дії. У більшості випадків протоки залоз, що синтезують гормони, а саме гормони і складають більшу частину інформаційних БАВ дистантного дії, відкриваються в кров'яне русло. З потоком крові молекули гормонів розносяться по всьому тілу, але дія надають лише на ті клітини, які для цього призначені.

Гормони гіпофіза в більшості випадків є тропними і їх дія спрямована на тканину інших залоз внутрішньої секреції. Гормони щитовидної залози, наднирників та інших залоз доставляються з током крові до тих органів, на які вони повинні надати свою дію.

Існує ще один клас БАВ, що виробляються нежелезістие клітинами більшості органів. Іноді їх називають тканинними гормонами, хоча на відміну від справжніх гормонів вони виділяються не в кров'яне русло, а в міжклітинну рідину. Ці БАВ передають сусіднім клітинам і тканинам інформацію про стан тих клітин, де вони синтезовані. Такий взаємний обмін інформацією між клітинами і тканинами дозволяє їм погоджувати метаболічну активність і підтримувати гомеостатическое єдність організму.

Співвідношення міжклітинних і внутрішньоклітинних інформаційних потоків

Міжклітинні, в тому числі межорганную взаємодії здійснюються шляхом впливу виробляються одними клітинами БАР на мембрани або на генетичний апарат інших клітин. При цьому змінюється стан клітини-реципієнта - і це є пусковим механізмом для включення цілого ланцюга внутрішньоклітинних метаболічних перетворень. У відповідь на такий вплив всередині клітини виробляються власні інформаційні молекули, які гальмують або прискорюють певні цикли біохімічних реакцій, іноді - безпосередньо, іноді - впливаючи на клітинне ядро, яке управляє синтезом ферментів і регулює активність генів. Мабуть, внутрішньоклітинні інформаційні системи еволюційно найбільш древні. З цим пов'язана їх порівняно низька специфічність і вибірковість. Дослідження внутрішньоклітинних інформаційних систем - дуже молодий напрям біохімічних і біофізичних досліджень, але вже отримані результати свідчить про тонку організації внутрішньоклітинного інформаційного простору. Зокрема, показано, що завдяки активності внутрішньоклітинних інформаційних БАВ клітина, отримавши інформацію про несприятливі зміни зовнішнього середовища (наприклад, про різку зміну тиску або концентрації солей у навколишньому середовищі і т.п.), стає на деякий час нечутливою до подальших впливам ззовні - так, в повній відповідності з принципом Ле-Шательє, здійснюється її захисна реакція, що забезпечує можливість пережити несприятливу ситуацію в очікуванні прийдешніх змін на краще. Якщо ж ситуація в навколишньому клітку середовищі не виходить за рамки звичайної, то внутрішньоклітинні регулятори забезпечують тонку підстроювання метаболізму відповідно до тих нових вимог, які пред'являє зовнішнє середовище.