Сигнализация с участием внутриклеточных рецепторов: механизмы действия стероидных гормонов

По химическому строению все гормоны можно разделить на две группы. Одну группу составляют стероидные гормоны, другую - амины и пептидные гормоны (инсулин, тиреотропный гормон, лютеинизирующий гормон). К стероидным гормонам относятся прогестерон, кортизол, гидрокортизон и эстрадиол. Эти гормоны вызывают много разнообразных длительных эффекторов. Тироксин и трииодтиронин по химическому строению не имеют ничего общего со стероидами, но сходны с ними по механизму действия на клеточном уровне и могут быть отнесены к этой группе. Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов - мишеней. Это действие может достигаться путем активации или ингибирования ферментов. Важная роль в этом принадлежит циклическому цАМФ; который является здесь вторым посредником (роль первого посредника выполняет сам гормон). Механизм действия гормонов пептидной и стероидной природы различен. (Амины и пептидные гормоны не проникают внутрь клетки, а присоединяются на ее поверхности к специфическим рецепторам в клеточной мембране. Рецептор связан с ферментом аденилатциклазой. Комплекс гормона, с рецептором активирует аденидатцикладу, которая расщепляет АТФ с образованием цАМФ. Действие цАМФ реализуется через цепь реакций, ведущую к активации ферментов путем их фосфорилирования, которые осуществляют конечный эффект гормона). Стероидные гормоны проникают через клеточную мембрану. Гормон связывается с рецептором в цитоплазме. Образовавшийся гормон - рецепторный комплекс транспортируется в ядро клетки, где вступает в обратимое взаимодействие с ДНК и индуцирует синтез белков. Путем включения специфических генов на определенном участке ДНК одной из хромосом синтезируется мРНК, которая переходит из ядра в цитоплазму, присоединяется к рибосомам и индуцирует здесь синтез белка. Стероидные гормоны вызывают синтез новых ферментных молекул. Эффекты стероидных гормонов проявляются медленнее, чем действие петидных гормонов, но длятся дольше.

Молекулярные основы возникновения и распространения потенциала действия.

Функция аксона заключается в проведении нервных импульсов. Потенциал действия возникает в результате кратковременной реверсии мембранного потенциала, волнообразно распространяющегося вдоль аксолеммы. Потенциал действия зарождается в начальном, ближайшем к телу клетки сегменте аксона и пробегает по аксону к его окончаниям. Потенциал действия состоит из двух фаз. Фаза деполяризации соответствует быстрому изменению мембранного потенциала (деполяризация мембраны) на 110мВ. Мембранный потенциал изменяется от уровня покоя (70мВ) до значения, близкого к ЕNa (40мВ). Во время фазы реполяризации мембранный потенциал вновь достигает уровня покоя, т.е. примерно -80 мВ. Фаза деполяризации потенциала действия обусловлена временным повышениемпроницаемости мембраны аксона для натрия. В этот момент открываются натриевые каналы, и Na устремляется в клетку. Этот поток положительных ионов приводит к деполяризации мембраны. Фаза реполяризации потенциала действия связана с закрытием натриевых каналов и открытием калиевых каналов. Вход натрия в аксон снижается из-за падения натриевой проницаемости: повышение калиевой проницаемости приводит к увеличению выхода К+. Так как по мере выхода К удаляются положительные заряды, мембрана реполяризуются. Закрытие калиевых каналов приводит к восстановлению исходного уровня мембранного потенциала, значения проницаемости для калия и натрия также при этом возвращаются в прежнее. Возникновение нервного импульса. Все возбудимые клетки характеризуются пороговым значением мембранного потенциала, при котором возникает потенциал действия. Когда в результате деполяризации мембраны он достигает этого значения, то генерируется нервный импульс. Пороговый уровень соответствует потенциалу, при котором входящий поток натрия равен выходящему потоку калия, это приводит к быстрой деполяризации мембраны нейрона, т.е. к возникновению потенциала действия. Потенциал действия возникает только в том случае, когда под действием раздражителя мембрана деполяризуется до порогового уровня. Генерация потенциала действия подчиняется закону "все или ничего": когда сила раздражителя достаточна для пороговой деполяризации мембраны нейрона, может возникнуть нервный импульс.

Тип плоские черви.

ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ, тип беспозвоночных животных. Длина от 0,1 мм до 20 м. Их вытянутое, билатеральносимметричное тело уплощено в спино-брюшном направлении и напоминает по форме пластину или ленту. У большинства видов оно лишено всяких следов сегментации, однако у ленточных червей — разделено на членики. У многих паразитических видов развиваются разнообразные органы прикрепления: округлые или вытянутые присоски, хоботки и хитиновые крючья. Плоские черви являются трехслойными животными. У них в онтогенезе между эктодермой, из которой развиваются покровы, и энтодермой, дающей начало кишечнику, образуется мезодерма. Из нее развиваются клетки паренхимы, заполняющие все пространство между внутренними органами. У плоских червей развит мощный кожно-мускульный мешок, состоящий из кожного эпителия и лежащих под ним кольцевых, продольных и диагональных мышц. Кроме того, между спинной и брюшной сторонами тела располагаются отдельные пучки спино-брюшных мышц. Благодаря такому разнообразию мускулатуры, плоские черви способны совершать сложные движения. Пищеварительная система плоских червей состоит из слепозамкнутого, часто разветвленного кишечника, разделяющегося на два отдела: переднюю и среднюю кишку. Рот расположен в передней трети туловища — на вершине или с брюшной стороны. Он ведет в мощную глотку, выполняющую роль своеобразного насоса. У некоторых турбеллярий глотка способна выворачиваться наружу, обволакивая добычу. Анальное отверстие отсутствует, из-за чего непереваренные остатки пищи выводятся во внешнюю среду через рот. У некоторых наиболее примитивных форм и многих эндопаразитов пищеварительная система полностью редуцируется. Кровеносная система у плоских червей отсутствует. Органами выделения являются особые звездчатые клетки, снабженные длинными ресничками. Они расположены среди клеток паренхимы и открываются в специальные выделительные каналы. Клетки отфильтровывают избыточную жидкость, а находящиеся в непрерывном движении реснички обеспечивают ее ток по каналам. Функционирующие таким образом клетки напоминают горящую свечу, за что и получили название «клеток мерцательного пламени». Нервная система плоских червей напоминает решетку. Она состоит из парного головного ганглия и отходящих от него нескольких пар нервных стволов, каждый из которых соединен с соседними короткими кольцевыми тяжами. Подавляющее большинство плоских червей — гермафродиты; раздельнополость встречается только в виде исключения. Развитие прямое или с метаморфозом ; для паразитическиз видов характерны сложные жизненные циклы с чередованием поколений. Около 15 тыс видов, разделяющихся на 9 классов, в том числе ресничные черви, моногенеи, сосальщики, ленточные черви и др. Распространены очень широко. Подавляющее большинство видов — экто- и эндопаразиты различных животных, в том числе и человека. Немногочисленные свободноживущие виды встречаются в разнообразных пресных и морских водоемах, реже — в почве. Плоские черви играют важную роль, как регуляторы численности различных видов животных. Имеют огромное патогенное значение для человека и многтх домашних животных.

Класс коловратки.

КОЛОВРАТКИ, тип и класс червей, близких к немательминтам. Длина 0,01-2,5 мм. Тело разделяется на голову, туловище и ногу. На голове расположены глазки, рот и особый коловращательный аппарат, состоящий из 1-2 венчиков ресничек или ресничных полей. В результате их движения создается ток воды со взвешенными в ней пищевыми частицами, которые подгоняются ко рту. Коловращательный аппарат играет важную роль и в передвижении коловраток, позволяя им плавать в толще воды. Для движения по твердому субстрату используется нога, заканчивающаяся вилочкой, на вершине которой открываются цементные железы. Покровы представлены кутикулой, на которой нередко образуются насечки. Они обеспечивают подвижность отдельных участков тела. Коловратки — раздельнополые животные, среди которых встречаются как обоеполые, так и партеногенетические виды. Жизненные циклы многих из них протекают со сменой полового и нескольких партеногенетических поколений. Около 1500 видов, большинство из которых входят в состав бентоса и планктона в разнообразных пресных и солоноватых водоемах, а также населяют влажный мох и почву. Реже встречаются паразиты моллюсков и кольчатых червей, а также симбионты некоторых беспозвоночных животных. Коловратки обладают высокой жизнестойкостью. При высыхании водоемов они образуют цисты и впадают в анабиоз. В экспериментах они выдерживали низкие (до -270оС в жидком гелии) и кратковременное воздействие высоких (до 100оС) температур. Участвуют в процессах «самоочищения» водоемов.