Hormoonid , rakuvülise signaali ülekanne (2)

Hormoonid

Rakuvälise signaali ülekanne
1. Selgitage järgmisi mõisteid:
a. Intratsellulaarne hormoon – rakusisene hormoon.
b. Ekstratsellulaarne hormoon – rakuväline hormoon.
c. Lokaalhormoon – metabolismi produkt, mis on sekreteeritud ühtede rakkude poolt, mis mõjutavad lähedal asuvate rakkude funktsioneerimist. N: prostaglandiinid.
d. Endokriinnäärmed - ehk sisesekretsiooninäärmed erinevad teistest näärmetest
selle poolest, et neil puuduvad viimajuhad, mistõttu nende produktid satuvad verre, lümfi ja
koevedelikku, mis transpordivad neid vajalikesse organitesse; endokriinnäärmed toodavad
mitmesuguseid hormoone, millel on erinevatesse elunditesse spetsiifiline toime.
e. Prostaglandiinid - rühm eikosanoide, polüküllastumata rasvhappe arahidoonhappe derivaate, mis sisalduvad kõigis imetajate kudedes; omavad hormonaalset toimet – lokaalhormoonid, mille efekt avaldub sünteesipunkti lähedal.
f. Sekundaarne edastaja - vabaneb rakus, kui hormoon seondub sihtmärk-raku ekstratsellulaarsele retseptoritele; aktiveerib või inhibeerib tsütoplasmas või tuumas kulgevaid protsesse; tuleb degradeerida või kõrvaldada rakust – oluline protsess.
2. Hormoonideks nimetatakse* bioaktiivseid endogeenseid aineid, mida kesknärvisüsteemi kontrolli all sünteesitakse endokriinnäärmetes ja mis vere vahendusel reguleerivad metaboolseid protsesse ja füsioloogilisi funktsioone *keemilisi ühendeid, mida toodetakse spetsialiseerunud näärmetes, sekreeritakse otse verre või lümfi ja transporditakse sihtmärk-rakuni, millele toimides avaldubki nende regualtoorne toime * organismis tekkivaid substantse (aineid), mis edastavad signaali, et tekitada muutus sihtmärk-raku tasandil, nad on primaarsed signaalmolekulid (primaarsed ülekandjad), mille sidumiseks on sihtmärk-rakul spetsiifilised retseptorid.
3. Andke hormoonide klassifikatsioon
a) keemilise ehituse järgi : * steroidid - sünteesitud kolesteroolist; reguleerivad soolade/vee tasakaalu, põletikuprotsesse, seksuaalfunktsiooni N. Testosteroon . *aminohapete derivaadid - reguleerivad silelihase kontraktsioone, vererõhku südametegevust, lipolüüsi, glükogeeni fosforolüüsi N. Epinefriin *peptiidid - reguleerivad mitmeid funktsioone kudedes, kaasaarvatud teiste hormoonide vabanemine N. Insuliin . *eikosanoidid - rakuhormoonid, oluline regulatoorne roll kudede homöostaasis ning põletiku vähkkasvajate tekkes N. Prostaglandiinid.
b) sünteesi- ja toimimiskoha järgi: *endokriine - endokriinnäärme rakud sünteesivad hormooni ja sekreteerivad selle verre, kus transporditakse sihtmärk-rakuni *parakriinne - hormoon sünteesitakse rakkudes ning toimib naaberraku retseptoritele *autokriinne - hormoon sünteesitakse rakkudes ning toimib sama raku retseptoritele *neurokriinne - hormoon (neutrotransmitter) sünteesitakse närvirakus ning toimib naaberraku retseptoritele *neuroendokriinne - hormoon sünteesitakse närvilõpmetes ja sekreteeritakse ekstratsellulaarsesse ruumi, kust vere vahendusel transporditakse sihtmärk-rakuni.
4. Kuidas klassifitseeruvad prostaglandiinid
a) keemilise ehituse – rasvhapped
b) toimimise tüübi järgi – lokaalhormoonid.
5. Joonistage hormonaalse signaaliülekande molekulaarse mehhanismi skeem ja iseloomustage mõisteid
a) primaarne ülekandja - hormoon (vt. ül.2).
b) sekundaarne ülekandja - vabaneb rakus, kui hormoon seondub sihtmärk-raku ekstratsellulaarsele retseptoritele; aktiveerib või inhibeerib tsütoplasmas või tuumas kulgevaid protsesse; tuleb degradeerida või kõrvaldada rakust – oluline protsess.
6. Milliseid hormonaalse signaali sekundaarseid ükekandjaid teate?
Ca2+, cAMP , cGMP, IP3, DAG, NO* .
7. Joonistage skeem, mis illustreerib
a) steroidhormoonide ja b) mittesteroid-hormoonide toimet sihtmärkrakus ja kommenteerige seda skeemi.
a) võivad seonduda plasmamembraanis olevatele retseptoritele, siseneda rakku, seonduda tsütoplasmas olevatele retseptoritele, modifitseerida need ja liikuda rakutuuma ning seonduda retseptoritele.
b) seonduvad plasmamembraanis olevatele retseptoritele.
8. Mitut rakkudes toimivat signaaliülekande rada teate? Nimetage, millised need on.
9. Iseloomustage hormoonide retseptoreid järgmistest aspektidest:
a) lokalisatsioon b) keemiline koostis ja struktuur c) toimimise põhimõtted

• Retseptorvalgud – membraanis
  

- 7 transmembraanse segmendiga retseptor
* ekstratsellulaarne hormooni sidumissait
* intratsellulaarne sait seondumaks G-valguga

• Retseptorensüümid – 1-transmembraanse segmendiga retseptor
  

* ekstratsellulaarne hormooni sidumissait
* intratsellulaarne katalüütiline domeen

• Oligomeersed ioonkanalid
  
• Tuumaretseptorid
  

10. Joonistage cAMP molekuli põhimõtteline struktuur ja näidake, mille poolest cAMP ja AMP struktuurid erinevad. Kirjeldage cAMP bioloogilist rolli.
cAMP on sekundaarne signaalmolekul. See sünteesitakse ATP-st adenüültsüklaasi poolt ja degradeeritakse fosfodiesteraasi toimel. Hormoon stimuleerib membraaniretseptori konformatsiooni muutuse, mis aktiveerib GTP-siduva valgu ehk G valgu, mis omakorda aktiveerib adenüültsüklaasi.
11. Mis on G- valgud ? Iseloomustage G-valkude molekuli ehitust ja bioloogilist rolli.
Proto-onkogeenide poolt kodeeritavad valgud, mis aktiveerivad või inhibeerivad sekundaarseid vaheülekandjaid sünteesivaid ensüüme või moduleerivad ioonkanaleid; guanosiinfosfaate siduvad valgud ja nad kuuluvad GTP-d siduvate valkude perekonda ning on looduses laialdaselt levinud rakuprotsesside regulaatorid .
G-valgud jagatakse kahte suurde gruppi: heterotrimeersed G-valgud ja väikesed G-valgud. G-valk koosneb kolmest alaühikust: α, β, γ. α alaühik on GTP-aasset aktiivsust omav valk.
G-valkude α - ja γ -alaühikud on rasvhappe kaudu membraaniga seotud ja seega on G-valk
membraanse retseptori lähedal, see võimaldab neil signaali vastu võtta. Kõik heterotrimeersed G-valgud osalevad signaaliülekande protsessis samadel põhimõtetel ja heterotrimeersete G-valkude aktiveerimine võimaldab pöörduvat ja spetsiifilist signaali rakku viimist . Heterotrimeersed on G-valgud puhkeolekus . G-valgud hüdrolüüsivad GTP-d. Fosfolipaas Cβ aktiveeritakse spetsiifiliselt G valgu või siis Ca2+ poolt.
12. Millised toodud väidetest on tõesed? Vajadusel muutke väide tõeseks:
a. Kõik hormoonid on keemiliselt koostiselt valgud. Ei ole!

Kõik steroidhormoonid toimivad intratsellulaarselt - seonduvad tsütoplasmas paiknevatele retseptoritele. +

Valk- ja peptiidhormoonid toimivad ekstratsellulaarselt - seonduvad membraaniretseptoritele. +

Kõik hormoonid toimivad kui valkude sünteesi regulaatorid. +

Retseptor-valgud paiknevad raku tsütoplasmas või plasmamembraanis.