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Les Hormones Et Les Peptides

Structure et fonction des Hormones

L'intégration des fonctions de l' organisme chez les humains et d' autres organismes supérieurs est réalisée par le système nerveux, le système immunitaire, et le système endocrinien. Le système endocrinien est composé d'un certain nombre de tissus qui sécrètent leurs produits, les hormones endocrines , dans le système circulatoire; de là , ils sont diffusés dans tout le corps, la régulation de la fonction des tissus éloignés et maintien de l' homéostasie. Dans un système distinct , mais apparenté, exocrines tissus sécrètent leurs produits dans descanaux et ensuite à l'extérieur de l'organisme ou de l'intestin. Classiquement, les hormones endocrines sont considérées comme provenant des acides aminés, des peptides, ou des stérols et d'agir sur des sites distants de leur tissu d'origine. Cependant, la dernière définition a commencé à brouiller comme il est constaté que certaines substances sécrétées agissent à distance (de endocrines classiques), à proximité des cellules qui les (sécrètentparacrines ), ou directement sur la cellule qui les (sécrétée autocrines ). Facteur-I de croissance analogue à l'insuline (IGF-I) , qui se comporte comme un système endocrinien, paracrine et autocrine, fournit un excellent exemple de cette difficulté.

Les hormones sont normalement présentes dans le plasma et le tissu interstitiel à des concentrations de l'ordre de 10 -7 M à 10 -10 M. En raison de ces concentrations physiologiques très faibles, les récepteurs de protéines sensibles ont évolué dans les tissus cibles pour détecter la présence de très faibles signaux . En outre, des mécanismes de rétroaction systémiques ont évolué pour réguler la production d'hormones du système endocrinien.

Une fois que l'hormone est sécrétée par un tissu endocrinien, il se lie généralement à un support spécifique de la protéine plasmatique, à l'complexe étant diffusés vers les tissus éloignés. des protéines de transport de plasma existent pour toutes les classes d'hormones du système endocrinien. protéines de portage pour les hormones peptidiques empêcher la destruction de l'hormone par des protéases plasmatiques. Des supports pour des stéroïdes et des hormones thyroïdiennes permettent à ces substances très hydrophobes d'être présents dans le plasma à des concentrations de plusieurs centaines de fois supérieure à leur solubilité dans l'eau permettrait. Les supports pour une petite aminé hydrophile hormones dérivées d'acides empêcher leur filtration à travers le glomérule rénal, ce qui prolonge considérablement leur demi-vie circulante.

Les tissus capables de répondre aux endocrines possèdent 2 propriétés en commun: ils possèdent un récepteur ayant une très forte affinité pour l' hormone, et le récepteur est couplé à un processus qui régule lemétabolisme des cellules cibles. Des récepteurs pour la plupart des acides hormones dérivées d'acides et detoutes les hormones peptidiques sont situés sur la membrane plasmatique. L' activation de ces récepteurs par des hormones (le premier messager) conduit à la production intracellulaire d'un second messager, tels que l'AMPc, qui est responsable de l' initiation de la réponse biologique intracellulaire. Stéroïdes et des hormones thyroïdiennes sont hydrophobes et diffuse à partir de leurs protéines de liaison présentes dans le plasma, àtravers la membrane plasmique à des récepteurs au niveau intracellulaire localisé . Le complexe résultant de stéroïdes et bind du récepteur à des éléments de réponse de l' ADN nucléaire, la régulation de la production de l'ARNm pour les protéines spécifiques.

Les récepteurs pour hormones peptidiques

À l'exception du récepteur d'hormones thyroïdiennes, les récepteurs pour les acides hormones dérivées d'acides et de peptides sont situés dans la membrane plasmique. Structure de récepteur est variée: certains récepteurs sont constitués d'une seule chaîne polypeptidique avec un domaine de part et d'autre de la membrane, reliés par un domaine transmembranaire. Certains récepteurs sont constitués d'une chaîne polypeptidique unique qui est transmis dans les deux sens en forme de méandres à travers la membrane, ce qui donne intracellulaire multiples, transmembranaires et des domaines extracellulaires. D'autres récepteurs sont composés de plusieurs polypeptides. Par exemple, le récepteur de l'insuline est un tétramère à liaison disulfure avec les sous-unités ß couvrant la membrane et les sous-unités situées sur la surface extérieure.

Subséquent à l' hormone de liaison, un signal est transduit à l'intérieur de la cellule où les seconds messagers et les protéines phosphorylées génèrent des réponses métaboliques appropriés. Les principaux seconds messagers sont AMPc, Ca 2+ , de l' inositol - triphosphate (IP 3 ) et diacylglycérol (DAG). La génération d'AMPc se produit par l' activation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) , dont associé protéines G adénylate cyclase activée. Pour plus d' informations sur les RCPG et protéines G visiter la transduction de signalpage. Adénylcyclase convertit l' ATP en AMPc et les augmentations consécutives en termes AMPc conduisent à l' activation de l' AMPc protéine kinase dépendante (PKA) , comme illustré sur la figure ci - dessous. GPCR aussi quelques à l' activation des protéines G de la phospholipase C-β (PLCβ). Activé PLCβ hydrolyse desphospholipides membranaires (comme décrit ci - dessous) , entraînant une augmentation des niveaux d'IP 3 et DAG. Des protéines de signalisation en aval sont phosphorylée sur la sérine et la thréonine par la PKA et DAG-activated protein kinase C (PKC) conduisant à des altérations de leurs activités. En outre, une série de kinases associées à la membrane et la tyrosine intracellulaire phosphorylent des résidus de tyrosine spécifiques sur lesenzymes cibles et d' autres protéines régulatrices.

Le signal de liaison à l' hormone de la plupart, mais pas tous, des récepteurs de la membrane plasmique est transduite à l'intérieur des cellules par la liaison des complexes récepteur-ligand à une série de PIB membranaire localisée / GTP des protéines connues comme les protéines G de liaison. Les interactions classiques entre lesrécepteurs, les transducteurs à la protéine G et une membrane localisée adénylcyclase sont illustrées ci -dessous à l' aide du glucagon pancréatique à titre d'exemple. Lorsque G-protéines se lient aux récepteurs, leséchanges de GTP avec le GDP lié à la sous - unité α de la protéine G. G α complexe -GTP se lie à l'adénylcyclase, l' activation de l'enzyme. L'activation de l' adénylcyclase conduit à la production d'AMPc dans le cytosol et à l'activation de la PKA, suivie de la phosphorylation de régulation de nombreuses enzymes. Protéines G stimulatrices sont désignés G de G, G-protéines inhibitrices sont désignés i . Pour plus d' informations sur lesprotéines G et GPCR visiter le Page transduction de signal.

Une seconde classe d'hormones peptidiques induit la transduction des deux seconds messagers, DAG et IP3 (schématisée ci - dessous pour α 1 stimulation adrénergique par l' adrénaline). Hormone Binding est suivie par une interaction avec une protéine G stimulatrice qui est suivi à son tour par l' activation des protéines G de lamembrane localisée PLCβ. Les protéines G qui sont couplées à un récepteur d' activation de PLCβ sont appelés G q -proteins. PLCβ hydrolyse phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP 2 ) pour produire deux messagers: IP 3, qui est soluble dans le cytosol, et DAG, qui reste dans la phase de membrane. IP cytosolique 3 se lie à des sites sur le réticulum endoplasmique, l' ouverture de Ca 2+ canaux et permettant stockées Ca 2+ à inonder le cytosol.Là , il active de nombreuses enzymes, beaucoup en activant leurs calmoduline ou calmoduline comme des sous - unités. DAG a deux rôles: elle se lie et active la protéine kinase C (PKC) et ouvre Ca de canaux dans la membrane plasmique, ce qui renforce l'effet de la PI 3 . Comme PKA, PKC phosphoryle les résidus sérine et thréonine de nombreuses protéines et donc de moduler leur activité catalytique.

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