Определение пептидных гормонов
Пептидные гормоны представляют собой класс белков, которые связаны рецептор белки и включить или отключить биологический путь. Гормоны, как правило, биологические молекулы, используемые в многоклеточный организмы, чтобы направлять и координировать развитие, рост и размножение. Слово пептид относится к пептидным связям между аминокислоты, Пептид гормон, следовательно, представляет собой цепь аминокислот, которая выполняет функцию биологической связи молекула.
Пептидные гормоны имеют короткий период полураспада, что означает, что они быстро распадаются. Это позволяет организмам использовать пептидные гормоны для быстрого и эффективного управления процессами, не задерживая при этом сигнал в течение длительного времени. Это делает пептидные гормоны идеальными кандидатами для внутриклеточных гормонов, действующих в клетках. Однако многие пептидные гормоны также обнаруживаются во внеклеточных применениях. Пептидные гормоны можно найти у насекомых, у всех позвоночных и у многих других существ. Другие гормоны, такие как стероидные гормоны, должны расщепляться и выводиться с мочой или калом.
Синтез пептидных гормонов
Как и все белки, пептидные гормоны описаны в ДНК, переведены в форму белка и модифицированы или изменены соответствующим образом. Большая часть синтеза белка происходит в пределах эндоплазматическая сеть, Крупные белковые комплексы, известные как рибосомы, читают РНК-мессенджер и преобразуют сообщение в последовательность аминокислот. Пептидные гормоны могут быть любой длины, от нескольких аминокислот до нескольких сотен.
Как правило, клетки секретируют пептидные гормоны одним из двух путей. Первый, называется регулируемый секреция работает, производя много гормона и храня его в секреторной грануле или везикул, Когда дается сигнал для высвобождения гормона, гранулы лопаются, и гормон высвобождается либо в клетка из клетки или в окружающую среду.
Другие пептидные гормоны высвобождаются через конститутивную секрецию. При этой форме высвобождения гормонов что-то сигнализирует ДНК о начале выработки пептидного гормона. Регуляторный белок может быть удален или фактор роста может каким-то образом сигнализировать ферментам в ядре, чтобы продуцировать пептидные гормоны. По мере того как они производятся, они одновременно высвобождаются без предварительного сохранения. Когда сигнал закончен, ДНК снова защищена, и организм перестает производить пептидные гормоны.
Примеры пептидных гормонов
инсулин
Инсулин является одним из наиболее известных пептидных гормонов. Инсулин является одним из многих пептидных гормонов, обнаруживаемых у животных, который помогает регулировать количество глюкозы в клетках и кровь, Инсулин действует на все клетки организма, связываясь с рецепторными белками на поверхности клеток и обеспечивая усвоение глюкозы. Самое главное, что у здоровых людей инсулин саморегулируется, потому что его высвобождение вызвано высоким уровнем глюкозы в крови. Это показано на рисунке ниже.
При увеличении концентрации АТФ чувствительный к АТФ калиевый канал закрывается. Это означает, что ионы калия больше не могут покинуть клетку. Ионы по обе стороны мембраны накапливают определенный электрический потенциал, который полностью разрушается при закрытии калиевого канала. Это создает деполяризацию мембраны, очень похоже на нервную реакцию.
Деполяризация распространяется вокруг мембраны, пока не достигнет потенциал-управляемых кальциевых каналов. Деполяризация заставляет эти каналы открываться, позволяя ионам кальция наводнять клетку. Эти ионы кальция активируют секреторные пузырьки, которые переносят инсулин. Эти маленькие мешочки сливаются с плазматическая мембрана и выбросить их предварительно сделанные пептидные гормоны в кровоток. Там они могут циркулировать и сообщать клеткам, что они поглощают глюкозу. Когда концентрация снова снижается, АТФ в бета-клетке островка уменьшается, и система перезагружается.
Инсулин является одним из пептидных гормонов, который выделяется регулируемой секрецией. Задолго до получения сигнала инсулин транскрибировался с ДНК и обрабатывался рибосомами. Инсулин является одним из более длинных пептидных гормонов, в 51 аминокислоте. Пептидный гормон затем проходит через эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи прежде чем стать пакетом в секреторные пузырьки. Такое расположение гарантирует, что большое количество инсулина может высвобождаться за короткий период при необходимости.
Другие человеческие пептидные гормоны
Помимо инсулина, человеческое тело зависит от широкого спектра других пептидных гормонов. Среди них пролактин, гормон, ответственный за действие на молочные железы, и гормон роста, который отвечает за контроль многих аспектов роста и развития. Как и инсулин, эти гормоны должны быть своевременными и контролироваться ДНК. Это гарантирует, что организм развивается надлежащим образом.
Пептидные гормоны в других организмах
По существу все известные организмы используют некоторые формы пептидных гормонов. Хотя гормоны в растениях обычно ограничены 5 категориями, ученые недавно подтвердили использование пептидных гормонов в растениях. В мире животных все используют некоторую форму пептидного гормона. Вероятно, это связано с легкостью, с которой пути пептидных гормонов будут создаваться эволюционно. Другие гормоны, для создания которых требуются совершенно новые пути, вероятно, также требуют большего количества мутаций и стабильной эволюции. Пептидные гормоны могут быть созданы посредством новых взаимодействий ДНК, черта, вызванная мутациями в любом случае.
викторина
1. Что из перечисленного является пептидным гормоном?A. Молекула из аминокислот, используемая для понижения энергии активации реакции.B. Молекула, состоящая из липидов, используемая для передачи сигнала какой-либо части клетки или организмаC. Молекула, состоящая из аминокислот, используемая для передачи сигнала какой-либо части клетки или организма.
Ответ на вопрос № 1
С верно. Первые два ответа не описывают пептидные гормоны. Здесь Ответ А описывает любой фермент. Ответ B описывает липидный гормон. Помните, что гормоны на основе белка – это только один класс. Это оставляет правильное описание пептидных гормонов.
2. Почему важно, чтобы инсулин был пептидным гормоном?A. Это можно есть в рационеB. Это может быть легко синтезировано из ДНКC. Это длится долго
Ответ на вопрос № 2
В верно. Инсулин должен давать своевременный и точный сигнал всему организму. Способность синтезировать гормон из ДНК и обычный механизм для белков позволяет клеткам точно контролировать пептидные гормоны. Кроме того, важно, чтобы инсулин быстро разрушался, чтобы уровень глюкозы в крови можно было поддерживать.
3. Для людей с диабетом инсулин, который они получают, может быть произведен бактерии, Как это может быть?A. Магия!B. Бактерии получили ген для инсулинаC. Геном человека находится внутри бактерий
Ответ на вопрос № 3
В верно. В то время как весь человеческий геном не будет соответствовать или функционировать в бактериальных клетках, одна маленькая часть ДНК будет соответствовать. В процессе трансформации ученые могут ввести эту небольшую последовательность ДНК в бактериальные клетки. Механизм их клеток естественным образом вырабатывает инсулин, который затем может быть собран и передан пациентам.
Ссылки
- Колорадский государственный университет. (2018 г., 6 июля). Химия, синтез и устранение гормонов. Получено из патофизиологии VIVO: http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/basics/chem.html.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. , , Мацудайра, П. (2008). Молекулярно-клеточная биология (6-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.
- Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.