§ 9. Біялагічна актыўныя рэчывы: гармоны, ферамоны
Біялагічна актыўныя рэчывы (БАР) — злучэнні, здольныя пры невялікіх канцэнтрацыях аказваць выяўленае ўздзеянне на працэсы жыццядзейнасці. Адны БАР выконваюць свае функцыі ўнутры арганізма, удзельнічаючы ў рэгуляцыі росту, развіцця, абмену рэчываў і г. д. Другія выдзяляюцца з арганізма ў навакольнае асяроддзе і ўплываюць на асобін таго ж віду ці іншых відаў.
Вылучаюць некалькі груп біялагічна актыўных рэчываў: гармоны, ферамоны, вітаміны, алкалоіды, антыбіётыкі і інш. Рэчывы, якія ўваходзяць у састаў той ці іншай групы, могуць мець розную хімічную будову, аднак выконваюць падобныя функцыі. Менавіта таму ў аснове класіфікацыі БАР ляжыць іх біялагічная роля, а не хімічная прырода.
Гармоны — біялагічна актыўныя рэчывы, якія выпрацоўваюцца спецыялізаванымі клеткамі, тканкамі і органамі (перш за ўсё — залозамі ўнутранай і змешанай сакрэцыі) і ўздзейнічаюць на іншыя клеткі, тканкі і органы (мішэні). Гармоны выяўлены ў большасці мнагаклетачных арганізмаў: жывёл, раслін, грыбоў і інш. Яны ўдзельнічаюць у рэгуляцыі практычна ўсіх працэсаў жыццядзейнасці, у тым ліку росту і індывідуальнага развіцця.
Па хімічнай будове гармоны разнастайныя. Адны з іх маюць бялковую прыроду (гармон росту самататрапін, гармоны падстраўнікавай залозы інсулін і глюкагон), другія з’яўляюцца вытворнымі амінакіслот (гармоны шчытападобнай залозы тыраксін і трыёдтыранін, мазгавога рэчыва наднырачнікаў адрэналін і норадрэналін). Гармоны палавых залоз і кары наднырачнікаў уяўляюць сабой стэроіды.
Як і іншыя БАР, гармоны валодаюць высокай актыўнасцю — нават у вельмі малых канцэнтрацыях яны моцна ўздзейнічаюць на працэсы, якія праходзяць у арганізме. Спецыфічнасць гармонаў выяўляецца ў тым, што яны дзейнічаюць толькі на пэўныя мішэні (напрыклад, гармон росту ўплывае пераважна на клеткі касцявой і храстковай тканак). Гэта тлумачыцца тым, што звязваць малекулы таго ці іншага гармону здольныя толькі тыя клеткі, якія маюць спецыяльныя рэцэптары для гэтага гармону.
*Звязванне гармонаў з адпаведнымі рэцэптарамі клетак-мішэняў прыводзіць да змянення працякання пэўных клетачных працэсаў. Так рэалізуецца адказ клетак на гарманальнае ўздзеянне.
Пад уплывам адных гармонаў змяняюцца ўласцівасці цытаплазматычнай мембраны клетак. Так, злучэнне інсуліну з рэцэптарамі мембраны прыводзіць да павышэння яе пранікальнасці для глюкозы. У выніку гэтага глюкоза пачынае актыўна паступаць у клетку.
Іншыя гармоны, не пранікаючы ў клеткі, уплываюць на ўнутрыклетачны метабалізм з дапамогай пасрэднікаў — так званых другасных месэнджараў (першым з'яўляецца сам гармон). У ролі другасных месэнджараў часта выступаюць цАМФ, цГМФ, іоны Са2+ і інш. Напрыклад, адрэналін пры звязванні з рэцэптарам на паверхні клеткі, запускае працэсы, якія прыводзяць да сінтэзу цАМФ. Гэты другасны месэнджар актывуе асаблівыя ферменты, якія, у сваю чаргу, змяняюць працяканне біяхімічных рэакцый унутры клеткі. Такім чынам, адрэналін аказвае ўплыў на абмен рэчываў у клетцы праз свайго пасрэдніка — цАМФ.
Малекулы некаторых гармонаў пранікаюць праз клетачныя мембраны ў цытаплазму, дзе і адбываецца іх злучэнне з рэцэптарамі. Гэта характэрна, напрыклад, для стэроідных гармонаў. Далей комплекс «гармон-рэцэптар» транспартуецца ў ядро, дзе ўплывае на працэс счытвання спадчыннай інфармацыі з малекул ДНК, а тым самым — на сінтэз бялкоў і клетачны метабалізм у цэлым.*
Як вам вядома з курса біялогіі 9-га класа, у здаровым арганізме выпрацоўка гармонаў зладжана рэгулюецца нервовай сістэмай і гумаральнымі механізмамі. Зніжаная або, наадварот, павышаная сакрэцыя гармонаў прыводзіць да парушэння працэсаў абмену рэчываў і развіцця пэўных захворванняў (успомніце якіх). *Інфармацыя пра асноўныя гармоны, якія выпрацоўваюцца ў арганізме чалавека, пра наступствы лішку і нястачы некаторых з іх прыведзена ў табліцы 9.1.*
*Табліца 9.1. Характарыстыка найважнейшых гармонаў чалавека
|
Залоза(-ы) |
Гармон(-ы) |
Функцыі ў арганізме, наступствы недахопу і лішку |
|
Гіпофіз |
Самататрапін |
Актывізуе сінтэз бялкоў, стымулюе рост касцей, храсткоў і мышцаў. У дзяцей недахоп вядзе да карлікавасці, лішак — да гігантызму. У дарослых лішак прыводзіць да акрамегаліі — разрастання кісцей, стоп, касцей чэрапа |
|
Тырэатрапін |
Стымулюе рост, развіццё і работу шчытападобнай залозы |
|
|
Адрэнакартыкатропны гармон (картыкатрапін) |
Стымулюе рост, развіццё і работу коркавага рэчыва (кары) наднырачнікаў |
|
|
Пралакцін |
Стымулюе рост і развіццё малочных залоз, утварэнне малака |
|
|
Ганадатрапіны |
Стымулююць рост, развіццё і работу палавых залоз (ганад) |
|
|
Гіпофіз |
Меланатрапін |
Стымулюе сінтэз пігменту меланіну клеткамі скуры і сятчаткі вачэй |
|
Гіпофіз |
Вазапрэсін (антыдыурэтычны гармон) |
Звужае крывяносныя сасуды. Узмацняе рэабсорбцыю ў нырках, тым самым змяншаючы дыўрэз2. Пры недахопе сутачны дыўрэз можа ўзрастаць да 6–15 л (так званы нецукровы дыябет), а пры лішку зніжацца да 200—300 мл |
|
Аксітацын |
Стымулюе скарачэнне гладкіх мышцаў маткі (пад час родаў) і выдзяленне малака з малочных залоз |
|
|
Шчытападобная залоза |
Трыёйдтыранін і тыраксін |
Узмацняюць абмен рэчываў, стымулююць разумовае і фізічнае развіццё. Недахоп выклікае ў дзяцей развіццё крэтынізму (затрымка росту, разумовага і фізічнага развіцця), у дарослых — мікседэму (зніжэнне ўзроўню метабалізму, ацёчнасць твару і канечнасцей, выпадзенне валасоў, сухасць і бледнасць скуры). Лішак прыводзіць да базедавай хваробы (разрастанне шчытападобнай залозы, вірлавокасць, пачашчанае сэрцабіцце, павышаная тэмпература цела і інш.) |
|
Тырэкальцытанін |
Стымулюе ўтварэнне касцявой тканки, зніжае ўзровень Са2+ у плазме крыві |
|
|
Парашчытападобныя залозы |
Паратгармон |
Прыгнятае развіццё касцявой тканкі, павышае ўзровень Са2+ у плазме крыві |
|
Наднырачнікі |
Мінералакартыкоіды (напрыклад, альдастэрон) рэгулююць водна-салявы абмен, глюкакартыкоіды (напрыклад, картызол) — абмен арганічных рэчываў. Гіпафункцыя кары наднырачнікаў прыводзіць да развіцця бронзавай хваробы (бронзавая афарбоўка скуры, страта апетыту, зніжэнне масы цела, мышачная слабасць, павышаная стамляльнасць і г. д.). Гіперфункцыя выклікае спыненне росту дзяцей і ранняе полавае выспяванне |
|
|
Наднырачнікі |
Адрэналін і норадрэналін |
Мабілізуюць рэсурсы арганізма пры фізічнай ці псіхаэмацыйнай нагрузцы: узмацняюць работу сэрца, павялічваюць крывяны ціск і ўзровень глюкозы ў крыві, пачашчаюць дыханне, звужаюць сасуды скуры і многіх унутраных органаў, але расшыраюць крывяносныя сасуды сэрца, цэфалічнага мозгу і шкілетных мышцаў |
|
Падстраўнікавая залоза |
Інсулін |
Павялічвае пранікальнасць клетачных мембран для глюкозы, спрыяючы яе пераходу ў клеткі. Пры гэтым утрыманне глюкозы ў крыві памяншаецца. Недахоп вядзе да развіцця цукровага дыябету 1-га тыпу, пры якім назіраюцца павелічэнне канцэнтрацыі глюкозы ў крыві, павышаны дыўрэз, смага, парушэнні метабалізму, што прыводзіць да ўтварэння рэчываў, якія атручваюць арганізм |
|
Глюкагон |
Стымулюе расшчапленне глікагену, што прыводзіць да павышэння колькасці глюкозы ў крыві |
|
|
Яйцы |
Андрагены |
Стымулююць развіццё мужчынскіх другасных палавых прымет, забяспечваюць нармальнае функцыянаванне органаў мужчынскай рэпрадукцыйнай сістэмы (у прыватнасці — фарміраванне сперматазоідаў) |
|
Яечнікі |
Эстрагены |
Стымулююць развіццё жаночых другасных палавых прымет, забяспечваюць нармальнае функцыянаванне органаў жаночай рэпрадукцыйнай сістэмы (у прыватнасці — фарміраванне яйцаклетак) |
|
Яечнікі |
Прагестэрон |
Прыгнятае развіццё яйцаклетак у фалікулах яечнікаў, забяспечвае падрыхтоўку слізістай абалонкі маткі да імплантацыі зародка, падтрымлівае нармальнае працяканне цяжарнасці |
1 Задняя доля гіпофіза не выпрацоўвае ўласных гармонаў, а назапашвае і сакрэтуе ў крывацёк гармоны, якія паступаюць з гіпаталамуса.
2 Дыўрэз — аб'ём мачы, якая ўтварылася за пэўны прамежак часу (напрыклад, сутачны дыўрэз у чалавека ў норме складае 1,5—2 л).
3 Кара наднырачнікаў таксама выпрацоўвае мужчынскія і жаночыя палавыя гармоны (у нязначнай колькасці).