स्टेरॉयड और स्टेरॉयड हार्मोन का जैवसंश्लेषण। स्टेरॉयड हार्मोन की विशिष्टता

अधिवृक्क स्टेरॉयड हार्मोन कोलेस्ट्रॉल से बनते हैं, जो मुख्य रूप से रक्त से आता है, लेकिन थोड़ी मात्रा में एसिटाइल-सीओए से सीटू में मेवलोनेट और स्क्वैलिन के मध्यवर्ती गठन के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है। कोलेस्ट्रॉल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अधिवृक्क ग्रंथियों में एस्टरीफिकेशन से गुजरता है और लिपिड बूंदों में साइटोप्लाज्म में जमा हो जाता है। जब अधिवृक्क ग्रंथियां ACTH (या cAMP) द्वारा उत्तेजित होती हैं, तो एस्टरेज़ सक्रिय हो जाता है और परिणामी मुक्त कोलेस्ट्रॉल को माइटोकॉन्ड्रिया में ले जाया जाता है, जहां साइटोक्रोम P-450 एंजाइम, जो साइड चेन को साफ करता है, इसे प्रेग्नेंसी में परिवर्तित करता है। साइड चेन की दरार में दो हाइड्रॉक्सिलेशन प्रतिक्रियाएं शामिल हैं: पहले सी -22 पर, फिर सी -20 पर; पार्श्व बंधन के बाद के दरार (आइसोकैप्रोल्डिहाइड के 6-कार्बन टुकड़े को हटाने) से 21-कार्बन स्टेरॉयड (चित्र। 48.2) का निर्माण होता है। ACTH पर निर्भर प्रोटीन कोलेस्ट्रॉल या P-450 को बांध और सक्रिय कर सकता है। एमिनोग्लुटेथिमाइड स्टेरॉयड बायोसिंथेसिस का एक प्रबल अवरोधक है।

स्तनधारियों में, माइटोकॉन्ड्रिया या अधिवृक्क कोशिकाओं के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में होने वाली क्रमिक प्रतिक्रियाओं के दौरान गर्भावस्था के मध्यवर्ती गठन के माध्यम से सभी स्टेरॉयड हार्मोन कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित होते हैं। महत्वपूर्ण भूमिकाहाइड्रॉक्सिलस स्टेरॉइडोजेनेसिस में एक भूमिका निभाते हैं, आणविक ऑक्सीजन और एनएडीपीएच से जुड़ी प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं; डिहाइड्रोजनीस, आइसोमेरेज़ और लाइज़ प्रक्रिया के कुछ चरणों में शामिल होते हैं। स्टेरॉइडोजेनेसिस के संबंध में, कोशिकाएं एक निश्चित विशिष्टता प्रदर्शित करती हैं। इस प्रकार, β-हाइड्रॉक्सिलेज़ और β-हाइड्रॉक्सीस्टेरॉइड डिहाइड्रोजनेज, एल्डोस्टेरोन के संश्लेषण के लिए आवश्यक एंजाइम, केवल ग्लोमेरुलर क्षेत्र की कोशिकाओं में मौजूद होते हैं और इसलिए केवल वे ही इस मिनरलोकॉर्टिकॉइड का उत्पादन करते हैं। अंजीर में। 48.3 एड्रेनल स्टेरॉयड के तीन मुख्य वर्गों के संश्लेषण के लिए मार्गों को योजनाबद्ध रूप से दर्शाता है। एंजाइम नाम फ्रेम में संलग्न हैं, प्रत्येक चरण में परिवर्तन रंग में हाइलाइट किए गए हैं।

मिनरलोकॉर्टिकॉइड संश्लेषण

एल्डोस्टेरोन का संश्लेषण एक मिनरलोकॉर्टिकॉइड-विशिष्ट मार्ग के साथ आगे बढ़ता है और अधिवृक्क ग्रंथियों के ग्लोमेरुलर क्षेत्र में स्थानीयकृत होता है। प्रेग्नेंसीलोन का प्रोजेस्टेरोन में रूपांतरण चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के दो एंजाइमों की क्रिया के परिणामस्वरूप होता है - 3p-हाइड्रॉक्सीस्टेरॉइड डिहाइड्रोजनेज (3p-OH-SD) और D5-4 आइसोमेरेज़। इसके अलावा, प्रोजेस्टेरोन स्थिति और रूपों द्वारा हाइड्रॉक्सिलेशन से गुजरता है - डीऑक्सीकोर्टिकोशेरोन (डीओसी), जो एक सक्रिय मिनरलोकॉर्टिकॉइड है (ना + को रोकता है)। अगला हाइड्रॉक्सिलेशन (C-11 पर) कॉर्टिकोस्टेरोन के निर्माण की ओर जाता है, जिसमें ग्लूकोकार्टिकोइड गतिविधि होती है और, कुछ हद तक, मिनरलोकॉर्टिकॉइड (एल्डोस्टेरोन की गतिविधि का 5% से कम)। कुछ प्रजातियों (जैसे कृन्तकों) में, कॉर्टिकोस्टेरॉइड सबसे शक्तिशाली ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन है। ग्लूको- और मिनरलोकॉर्टिकॉइड गतिविधि दोनों की अभिव्यक्ति के लिए हाइड्रॉक्सिलेशन आवश्यक है, लेकिन C-17 में एक हाइड्रॉक्सिल समूह की उपस्थिति ज्यादातर मामलों में इस तथ्य की ओर ले जाती है कि स्टेरॉयड

चावल। 48.2 कोलेस्ट्रॉल और बुनियादी संरचनाओं की पार्श्व श्रृंखला की दरार स्टेरॉयड हार्मोन.

अधिक ग्लुकोकोर्तिकोइद गतिविधि है और कुछ हद तक मिनरलोकॉर्टिकॉइड। ग्लोमेरुलर ज़ोन में, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम -हाइड्रॉक्सिलेज़ का एंजाइम अनुपस्थित है, लेकिन माइटोकॉन्ड्रियल 18-हाइड्रॉक्सिलेज़ है। इस अंतिम फर्मेंग की क्रिया के तहत, कॉर्टिकोस्टेरोन को 18-हाइड्रॉक्सीकोर्टिकोस्टेरोन में परिवर्तित किया जाता है, जिससे एल्डोस्टेरोन आगे बनता है - सी -18 में अल्कोहल समूह के एल्डिहाइड में ऑक्सीकरण द्वारा। kchubochkovy क्षेत्र में एंजाइमों का अनूठा सेट और इसके विनियमन की विशिष्ट प्रकृति (नीचे देखें) ने कई वैज्ञानिकों को न केवल अधिवृक्क ग्रंथियों को दो के रूप में मानने की अनुमति दी एंडोक्रिन ग्लैंड्स, लेकिन यह भी अधिवृक्क प्रांतस्था - दो लगभग अलग अंगों के रूप में।

ग्लूकोकार्टिकोइड्स का संश्लेषण

कोर्टिसोल के संश्लेषण के लिए, तीन हाइड्रॉक्सिलस की आवश्यकता होती है, जो पदों पर क्रमिक रूप से कार्य करते हैं। पहली दो प्रतिक्रियाएं बहुत तेज हैं, जबकि हाइड्रॉक्सिलेशन अपेक्षाकृत धीमा है। यदि हाइड्रॉक्सिलेशन पहले होता है, तो यह β-हाइड्रॉक्सिलेज़ की क्रिया में बाधा उत्पन्न करता है और स्टेरॉयड के संश्लेषण को मिनरलोकॉर्टिकॉइड मार्ग (सेल प्रकार के आधार पर एल्डोस्टेरोन या कॉर्टिकोस्टेरोन का निर्माण) के साथ निर्देशित किया जाता है। -हाइड्रोक्सिलेज चिकने एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का एक एंजाइम है, जो या तो प्रोजेस्टेरोन पर या (अधिक बार) प्रेग्नेंसी पर कार्य करता है। प्रतिक्रिया उत्पाद, β-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, β-डीऑक्सी-कोर्टिसोल बनाने के लिए आगे हाइड्रॉक्सिलेटेड होता है। उत्तरार्द्ध का हाइड्रॉक्सिलेशन कोर्टिसोल का उत्पादन करता है, जो मनुष्यों में प्राकृतिक ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन का सबसे शक्तिशाली है। -हाइड्रोक्सिलेज चिकने एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का एक एंजाइम है, और -हाइड्रॉक्सिलेज एक माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइम है। यह इस प्रकार है कि ग्लोमेरुलर और फासीकुलर ज़ोन की कोशिकाओं में स्टेरॉइडोजेनेसिस के दौरान सब्सट्रेट्स का एक शटल मूवमेंट होता है: माइटोकॉन्ड्रिया में उनका प्रवेश और बाहर निकलना (चित्र। 48.4)।

एण्ड्रोजन संश्लेषण

मुख्य एण्ड्रोजन, या अधिक सटीक रूप से अधिवृक्क प्रांतस्था द्वारा उत्पादित एण्ड्रोजन अग्रदूत, डिगड्रोपियनड्रोस्टेरोन (डीईए) है। अधिकांश 17-हाइड्रॉक्सीप्रेग्नोलोन ग्लूकोकार्टिकोइड्स के संश्लेषण के लिए निर्देशित होते हैं, लेकिन इसका एक छोटा सा अंश 17,20-लायस की कार्रवाई के तहत दो-कार्बन साइड चेन के दरार के साथ ऑक्सीकरण से गुजरता है। यह एंजाइम अधिवृक्क ग्रंथियों और गोनाडों में पाया जाता है; केवल 17 ए-हाइड्रॉक्सी यौगिक इसके सब्सट्रेट के रूप में काम करते हैं। एण्ड्रोजन का उत्पादन स्पष्ट रूप से बढ़ जाता है यदि ग्लूकोकार्टिकोइड्स का जैवसंश्लेषण हाइड्रॉक्सिलिस (नीचे देखें, एड्रेनोजेनिटल सिंड्रोम) की कमी के कारण बाधित होता है। के सबसे

(स्कैन देखें)

चावल। 48.3. स्टेरॉयड हार्मोन के तीन मुख्य वर्गों के संश्लेषण प्रदान करने वाली प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम। शामिल एंजाइमों को फंसाया जाता है; प्रत्येक चरण में होने वाले संशोधनों को रंग में हाइलाइट किया गया है। (थोड़ा संशोधित और पुनरुत्पादित, एंडोक्रिनोलॉजी वी। 2 में हार्डिंग बी। डब्ल्यू। पृष्ठ 1135 से अनुमति के साथ, डेब्रूट एल। वाई।, ग्रुने और स्ट्रैटन। 1979।)

चावल। 48.4. ल्यूकोर्टिकोइड्स के जैवसंश्लेषण के क्रमिक चरणों का इंट्रासेल्युलर स्थानीयकरण। अधिवृक्क कोशिकाओं में स्टेरॉइडोजेनेसिस के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के बीच हार्मोन अग्रदूतों की शटल गति होती है। भाग लेने वाले एंजाइम: 1) C20_22-lyase, 2) 3 (3 i हाइड्रॉक्सीस्टेरॉइड डिहाइड्रोजनेज और D54-आइसोमेरेज़, 3) 17а-हाइड्रॉक्सिलेज़, 4) 21-हाइड्रॉक्सिलेज़, 5) 11Р-हाइड्रॉक्सिलेज़। (थोड़ा संशोधित और पुनरुत्पादित, एंडोक्रिनोलॉजी वी। 2 में हार्डइंड बीडब्ल्यू पृष्ठ 1135 से अनुमति के साथ, डेब्रूट एल। वाई। क्रून और स्ट्रैटन, 1979।)

डीईए को सल्फेट जोड़ द्वारा तेजी से संशोधित किया जाता है, जिसमें डीईए का लगभग आधा हिस्सा अधिवृक्क ग्रंथियों में और शेष यकृत में होता है। सल्फेटेड डीईए जैविक रूप से निष्क्रिय है, लेकिन सल्फेट समूह को हटाने से गतिविधि बहाल हो जाती है। डीईए अनिवार्य रूप से एक प्रोहोर्मोन है, क्योंकि ZR-OH-SD और D5-4 आइसोमेरेज़ की कार्रवाई के तहत, यह कमजोर एण्ड्रोजन अधिक सक्रिय androstenedione में परिवर्तित हो जाता है। थोड़ी मात्रा में, एड्रेनल ग्रंथियों में androstenedione का निर्माण होता है और जब lyase β-hydroxyprogesterone पर कार्य करता है। C-17 स्थिति में androstenedione की बहाली से टेस्टोस्टेरोन का निर्माण होता है - सबसे शक्तिशाली अधिवृक्क एण्ड्रोजन। हालांकि, इस तंत्र के अनुसार, अधिवृक्क ग्रंथियों में केवल थोड़ी मात्रा में टेस्टोस्टेरोन का संश्लेषण होता है, और मूल रूप से यह परिवर्तन अन्य ऊतकों में होता है।

से नसयुक्त रक्तअधिवृक्क ग्रंथियों से, अन्य स्टेरॉयड को भी कम मात्रा में अलग किया जा सकता है, जिसमें β-deoxycorticosterone, प्रोजेस्टेरोन, pregnenolone, β-hydroxyprogesterone, और बहुत कम एस्ट्राडियोल शामिल हैं, जो टेस्टोस्टेरोन के सुगंधितकरण द्वारा बनते हैं। अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा इन हार्मोनों का उत्पादन इतना कम है कि यह अन्य ग्रंथियों के उत्पादन की पृष्ठभूमि के खिलाफ महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाता है।

प्रोटीन हार्मोन।हाल के वर्षों में प्राप्त प्रोटीन और छोटे पॉलीपेप्टाइड हार्मोन (श्रृंखला में 100 से कम अमीनो एसिड अवशेष) के संश्लेषण पर अनुसंधान डेटा से पता चला है कि इस प्रक्रिया में अग्रदूतों का संश्लेषण शामिल है जो अंत में स्रावित अणुओं से बड़े होते हैं और परिवर्तित हो जाते हैं स्थानांतरण के दौरान दरार द्वारा अंतिम कोशिकीय उत्पाद स्रावी कोशिकाओं के विशेष उपकोशिकीय जीवों में बहते हैं।

स्टेरॉयड हार्मोन।स्टेरॉयड हार्मोन के जैवसंश्लेषण में एंजाइम-नियंत्रित चरणों का एक जटिल अनुक्रम शामिल होता है। अधिवृक्क स्टेरॉयड का निकटतम रासायनिक अग्रदूत कोलेस्ट्रॉल है, जो न केवल रक्त से अधिवृक्क प्रांतस्था की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होता है, बल्कि इन कोशिकाओं के अंदर भी बनता है।

कोलेस्ट्रॉल, चाहे वह रक्त से अवशोषित हो या अधिवृक्क प्रांतस्था में संश्लेषित हो, साइटोप्लाज्मिक लिपिड बूंदों में जमा हो जाता है। फिर, माइटोकॉन्ड्रिया में, कोलेस्ट्रॉल को पहले 20-ऑक्सीकोलेस्ट्रोल, फिर 20, 22-डाइऑक्साइकोलेस्ट्रोल और अंत में, 20 वें और 22 वें कार्बन परमाणुओं के बीच की श्रृंखला को प्रेग्नेंटोलोन बनाने के लिए प्रेग्नेंसी में परिवर्तित किया जाता है। यह माना जाता है कि कोलेस्ट्रॉल का गर्भधारण में रूपांतरण स्टेरॉयड हार्मोन के जैवसंश्लेषण में दर सीमित कदम है और यह कदम अधिवृक्क उत्तेजक द्वारा नियंत्रित किया जाता है: ACTH, पोटेशियम और एंजियोटेंसिन II। उत्तेजक पदार्थों की अनुपस्थिति में, अधिवृक्क ग्रंथियां बहुत कम प्रेग्नेंसीलोन और स्टेरॉयड हार्मोन का उत्पादन करती हैं।

Pregnenolone तीन अलग-अलग एंजाइमी प्रतिक्रियाओं द्वारा ग्लूको-, मिनरलोकोर्टिकोइड्स और सेक्स हार्मोन में परिवर्तित हो जाता है।

ग्लूकोकार्टिकोइड्स। बीम ज़ोन में देखे गए मुख्य मार्ग में प्रीग-5-एनी-3,20-डायोन बनाने के लिए प्रेग्नेंसीलोन के 3'-हाइड्रॉक्सिल समूह का डिहाइड्रोजनेशन शामिल है, जो तब प्रोजेस्टेरोन के लिए आइसोमेराइजेशन से गुजरता है। हाइड्रॉक्सिलेशन की एक श्रृंखला के परिणामस्वरूप, प्रोजेस्टेरोन को 17-हाइड्रॉक्सिलेज़ सिस्टम के प्रभाव में 17-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन में बदल दिया जाता है, और फिर 17, 21-डाइऑक्साइप्रोजेस्टेरोन (17a-हाइड्रॉक्सीडॉक्सीकोर्टिकोस्टेरोन, 11-डीऑक्सी कोर्टिसोल, कंपाउंड 5) में बदल दिया जाता है। और, अंत में, 11-हाइड्रॉक्सिलेशन (यौगिक पी) के दौरान कोर्टिसोल में।

चूहों में, अधिवृक्क प्रांतस्था में संश्लेषित मुख्य कॉर्टिकोस्टेरॉइड कॉर्टिकोस्टेरोन है; मानव अधिवृक्क प्रांतस्था में थोड़ी मात्रा में कॉर्टिकोस्टेरोन भी उत्पन्न होता है। 17'-हाइड्रॉक्सिलेशन चरण की अनुपस्थिति को छोड़कर, कॉर्टिकोस्टेरोन के लिए संश्लेषण मार्ग कोर्टिसोल के समान है।

मिनरलोकॉर्टिकोइड्स। एल्डोस्टेरोन ग्लोमेरुलर ज़ोन की कोशिकाओं में प्रेग्नेंसी से बनता है। इसमें 17-हाइड्रॉक्सिलस होते हैं और इसलिए इसमें कोर्टिसोल को संश्लेषित करने की क्षमता का अभाव होता है। इसके बजाय, कॉर्टिकोस्टेरोन बनता है, जिसका एक हिस्सा, 18-हाइड्रॉक्सिलेज़ की कार्रवाई के तहत, 18-हाइड्रॉक्सीकोर्टिकोस्टेरोन में और फिर, 18-ऑक्सीस्टेरॉइड डिहाइड्रोजनेज की कार्रवाई के तहत एल्डोस्टेरोन में बदल जाता है। चूंकि 18-ऑक्सीस्टेरॉइड डिहाइड्रोजनेज केवल ग्लोमेरुलर क्षेत्र में पाया जाता है, इसलिए यह माना जाता है कि एल्डोस्टेरोन का संश्लेषण इस क्षेत्र तक सीमित है।

सेक्स हार्मोन। यद्यपि अधिवृक्क प्रांतस्था द्वारा उत्पादित मुख्य शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण स्टेरॉयड हार्मोन कोर्टिसोल और एल्डोस्टेरोन हैं, यह ग्रंथि एण्ड्रोजन (पुरुष सेक्स हार्मोन) और एस्ट्रोजेन (महिला सेक्स हार्मोन) की थोड़ी मात्रा भी पैदा करती है। 17,20-desmolase 17-hydroxyprognenolone को dehydroepiandrosterone और 17-hydroxyprogesterone को dehydroepiandrosterone में परिवर्तित करता है और 1) 4-androstenediol कमजोर एण्ड्रोजन (पुरुष सेक्स हार्मोन) हैं। इन एण्ड्रोजन की थोड़ी मात्रा को androsg-4-ene-3,17-dione और टेस्टोस्टेरोन में बदल दिया जाता है। सभी संभावना में, एस्ट्रोजन 17-एस्ट्राडियोल की थोड़ी मात्रा भी टेस्टोस्टेरोन से बनती है।

थायराइड हार्मोन।थायराइड हार्मोन के संश्लेषण में प्रयुक्त मुख्य पदार्थ आयोडीन और टायरोसिन हैं। थायरॉयड ग्रंथि को रक्त से आयोडीन प्राप्त करने के लिए एक अत्यधिक प्रभावी तंत्र द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, और में

यह टाइरोसिन के स्रोत के रूप में बड़े ग्लाइकोप्रोटीन थायरोग्लोबुलिन को संश्लेषित और उपयोग करता है।

यदि शरीर में टाइरोसिन बड़ी मात्रा में पाया जाता है और भोजन और क्षयकारी अंतर्जात प्रोटीन दोनों से आता है, तो आयोडीन केवल सीमित मात्रा में मौजूद होता है और केवल भोजन से आता है। आंत में, भोजन के पाचन के दौरान, आयोडीन अलग हो जाता है, आयोडाइड के रूप में अवशोषित होता है, और इस रूप में रक्त में एक मुक्त (अनबाउंड) अवस्था में प्रसारित होता है।

थायराइड (कूपिक) कोशिकाओं द्वारा रक्त से प्राप्त आयोडाइड, और इन कोशिकाओं में संश्लेषित थायरोग्लोबुलिन, ग्रंथि के अंदर बाह्य अंतरिक्ष में स्रावित (एंडोसाइटोसिस द्वारा) होता है, जिसे कूपिक लुमेन या कूपिक कोशिकाओं से घिरा कोलाइड स्पेस कहा जाता है। लेकिन आयोडाइड अमीनो एसिड के साथ गठबंधन नहीं करता है। कूप के लुमेन में या (अधिक संभावना है) लुमेन का सामना करने वाली कोशिकाओं की शीर्ष सतह पर, पेरोक्सीडेज, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज और फ्लेविन एंजाइम के प्रभाव में आयोडाइड परमाणु आयोडीन और अन्य ऑक्सीकृत उत्पादों के लिए ऑक्सीकरण होता है और सहसंयोजक के फेनोलिक रिंगों से बंधा होता है पॉलीपेप्टाइड रीढ़ थायरोग्लोबुलिन में निहित टायरोसिन अवशेष। तांबे और लोहे के आयनों और टाइरोसिन की उपस्थिति में आयोडीन का ऑक्सीकरण गैर-एंजाइमी तरीके से भी हो सकता है, जो बाद में मौलिक आयोडीन को स्वीकार करता है। फेनोलिक रिंग में आयोडीन का बंधन केवल तीसरे स्थान पर होता है, या दोनों तीसरे और 5 वें स्थान पर होता है, परिणामस्वरूप, क्रमशः मोनोआयोडोटायरोसिन (एमआईटी) और डायोडोटायरोसिन (डीआईटी) बनते हैं। थायरोग्लोबुलिन टायरोसिन अवशेषों के आयोडीनीकरण की इस प्रक्रिया को थायराइड हार्मोन के जैवसंश्लेषण में संगठन चरण के रूप में जाना जाता है। मोनोआयोडोटायरोसिन और डायोडोटायरोसिन की थायरॉयड ग्रंथि में अनुपात 1: 3 या 2: 3 है। टायरोसिन आयोडिनेशन के लिए ग्रंथि की एक अक्षुण्ण कोशिकीय संरचना की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है और यह कॉपर युक्त एंजाइम टाइरोसिन आयोडिनेज का उपयोग करके ग्रंथि की अकोशिकीय तैयारी में हो सकता है। एंजाइम माइटोकॉन्ड्रिया और माइक्रोसोम में स्थानीयकृत होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अवशोषित आयोडीन का केवल 1/3 टायरोसिन के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, और 2/3 मूत्र में समाप्त हो जाता है।

अगला चरण आयोडोथायरोनिन के गठन के साथ आयोडोटायरोसिन का संघनन है। थायरोग्लोबुलिन संरचना में रहते हुए, एमआईटी और डीआईटी (एमआईटी + डीआईटी) अणु ट्राईआयोडोथायरोनिन (टी 3) बनाने के लिए संघनित होते हैं, और इसी तरह, दो डीआईटी अणु (डीआईटी + डीआईटी) एल-थायरोक्सिन (टी 4) अणु बनाने के लिए संघनित होते हैं। . इस रूप में, अर्थात्। थायरोग्लोबुलिन से जुड़े, आयोडोथायरोनिन, साथ ही गैर-संघनित आयोडोटायरोसिन, थायरॉयड कूप में जमा हो जाते हैं। आयोडीन युक्त थायरोग्लोबुलिन के इस परिसर को अक्सर कोलाइड के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार, थायरोग्लोबुलिन गीले द्रव्यमान का 10% होता है थाइरॉयड ग्रंथि, एक वाहक प्रोटीन, या संचित हार्मोन के अग्रदूत के रूप में कार्य करता है। थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन का अनुपात 7:1 है।

इस प्रकार, थायरोक्सिन सामान्य रूप से ट्राईआयोडोथायरोनिन की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में निर्मित होता है। लेकिन बाद वाले में टी 4 की तुलना में अधिक विशिष्ट गतिविधि होती है (चयापचय पर इसके प्रभाव के मामले में 5-10 गुना से अधिक)। आयोडीन के साथ थायरॉयड ग्रंथि की आपूर्ति में मध्यम कमी या सीमाओं की स्थितियों में टी 3 का उत्पादन बढ़ाया जाता है। थायराइड हार्मोन का स्राव - एक प्रक्रिया जो चयापचय मांगों के जवाब में होती है और थायराइड कोशिकाओं पर थायराइड उत्तेजक हार्मोन (टीएसएच) की क्रिया द्वारा मध्यस्थता होती है - इसमें थायरोग्लोबुलिन से हार्मोन की रिहाई शामिल होती है। यह प्रक्रिया थायरोग्लोबुलिन (एक प्रक्रिया जिसे एंडोसाइटोसिस के रूप में जाना जाता है) युक्त कोलाइड के अवशोषण द्वारा एपिकल झिल्ली में होती है।

थायरोग्लोबुलिन को तब प्रोटीज के प्रभाव में कोशिका में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, और इस प्रकार जारी किए गए थायराइड हार्मोन परिसंचारी रक्त में छोड़ दिए जाते हैं।

उपरोक्त को सारांशित करते हुए, जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया और थायराइड हार्मोन के स्राव को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: 1 - थायरोग्लोबुलिन का जैवसंश्लेषण, 2 - आयोडाइड का कब्जा, 3 - आयोडाइड का संगठन, 4 - संघनन, 5 - कोशिकाओं और प्रोटियोलिसिस द्वारा अवशोषण कोलाइड का, 6 - स्राव।

थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोटायरोसिन का जैवसंश्लेषण पिट्यूटरी ग्रंथि के थायरॉयड उत्तेजक हार्मोन के प्रभाव में तेज होता है। वही हार्मोन थायरोग्लोबुलिन प्रोटियोलिसिस और रक्त में थायराइड हार्मोन के प्रवाह को सक्रिय करता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना उसी दिशा में प्रभावित करती है।

रक्त में, 90-95% थायरोक्सिन और, कुछ हद तक, टी 3 विपरीत रूप से सीरम प्रोटीन से बंधता है, मुख्यतः 1- और -2-ग्लोब्युलिन। इसलिए, रक्त में प्रोटीन-बाध्य आयोडीन की एकाग्रता (पीएसआई) परिसंचरण में प्रवेश करने वाले आयोडीन युक्त थायरॉयड हार्मोन की मात्रा को दर्शाती है, और थायरॉयड ग्रंथि की कार्यात्मक गतिविधि की डिग्री का निष्पक्ष रूप से न्याय करना संभव बनाती है।

प्रोटीन-बाध्य थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन रक्त में थायरॉयड हार्मोन के परिवहन रूप के रूप में प्रसारित होते हैं। लेकिन प्रभावकारी अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं में, आयोडोथायरोनिन डीमिनेशन, डीकार्बोक्सिलेशन और डिओडिनेशन से गुजरते हैं। टी 4 और टी 3 से डीमिनेशन के परिणामस्वरूप, टेट्राआयोडोथायरोप्रोपियोनिक और टेट्राआयोडोथायरोएसेटिक (और, क्रमशः, ट्राईआयोडोथायरोप्रोपियोनिक और ट्राईआयोडोथायरोएसेटिक) एसिड प्राप्त होते हैं।

आयोडोथायरोनिन के क्षय उत्पाद यकृत में पूरी तरह से निष्क्रिय और नष्ट हो जाते हैं। पित्त के साथ विभाजित आयोडीन आंत में प्रवेश करता है, वहां से इसे फिर से रक्त में अवशोषित किया जाता है और थायराइड ग्रंथि द्वारा थायराइड हार्मोन की नई मात्रा के जैवसंश्लेषण के लिए पुन: उपयोग किया जाता है। पुन: उपयोग के कारण, मल और मूत्र में आयोडीन की हानि केवल 10% तक सीमित है। आयोडीन के पुन: उपयोग में यकृत और आंतों का महत्व यह स्पष्ट करता है कि क्यों पाचन तंत्र की गतिविधि में लगातार गड़बड़ी शरीर में सापेक्ष आयोडीन की कमी की स्थिति पैदा कर सकती है और छिटपुट गण्डमाला के एटियलॉजिकल कारणों में से एक बन सकती है। .

कैटेकोलामाइन।कैटेकोलामाइन डायहाइड्रोक्सिलेटेड फेनोलिक एमाइन हैं और इसमें डोपामाइन, एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन शामिल हैं। इन यौगिकों का उत्पादन केवल में होता है दिमाग के तंत्रऔर तंत्रिका श्रृंखला से प्राप्त ऊतकों में, जैसे कि अधिवृक्क मज्जा और ज़करकंदल के अंग। Norepinephrine मुख्य रूप से परिधीय और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सहानुभूति न्यूरॉन्स में पाया जाता है और स्थानीय रूप से रक्त वाहिकाओं, मस्तिष्क और यकृत की चिकनी मांसपेशियों की प्रभावकारी कोशिकाओं पर एक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करता है। एड्रेनालाईन मुख्य रूप से अधिवृक्क मज्जा द्वारा निर्मित होता है, जहां से यह रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है और दूर के लक्षित अंगों पर एक हार्मोन के रूप में कार्य करता है। डोपामाइन के दो कार्य हैं: यह एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन के लिए बायोसिंथेटिक अग्रदूत के रूप में कार्य करता है, और यह मोटर कार्यों के नियमन में शामिल मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में स्थानीय न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करता है।

उनके जैवसंश्लेषण के लिए प्राथमिक सब्सट्रेट अमीनो एसिड टायरोसिन है। थायराइड हार्मोन के जैवसंश्लेषण में जो देखा जाता है, उसके विपरीत, जब टाइरोसिन, जो एक बायोसिंथेटिक अग्रदूत भी है, एक पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक बड़े प्रोटीन (थायरोग्लोबुलिन) से सहसंयोजक रूप से जुड़ा होता है, कैटेकोलामाइन के संश्लेषण में, टाइरोसिन का उपयोग फॉर्म में किया जाता है। एक मुक्त अमीनो एसिड की। टायरोसिन मुख्य रूप से शरीर में प्रवेश करता है खानालेकिन यह भी आवश्यक अमीनो एसिड फेनिलएलनिन के हाइड्रॉक्सिलेशन द्वारा यकृत में कुछ हद तक बनता है।

कैटेकोलामाइन के संश्लेषण की दर को सीमित करने वाला चरण टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ की क्रिया के तहत टाइरोसिन का डीओपीए में रूपांतरण है। डीओपीए डोपामाइन के निर्माण के साथ डिकारबॉक्साइलेशन (एंजाइम - डिकार्बोक्सिलेज) से गुजरता है। डोपामाइन सक्रिय रूप से एक एटीपी-निर्भर तंत्र द्वारा साइटोप्लाज्मिक पुटिकाओं या कणिकाओं में ले जाया जाता है जिसमें एंजाइम डोपामाइन हाइड्रॉक्सिलस होता है। कणिकाओं के अंदर, हाइड्रॉक्सिलेशन द्वारा, डोपामाइन को नॉरपेनेफ्रिन में परिवर्तित किया जाता है, जो अधिवृक्क मज्जा के फेनिलएथेनॉलमाइन-एम-मिथाइलट्रांसफेरेज़ के प्रभाव में एड्रेनालाईन में परिवर्तित हो जाता है।

स्राव एक्सोसाइटोसिस द्वारा होता है।

सामान्यतया, अंतःस्रावी ग्रंथियां एक ऐसे रूप में हार्मोन का स्राव करती हैं जो लक्षित ऊतकों में सक्रिय होता है। हालांकि, कुछ मामलों में, परिधीय ऊतक में इसके चयापचय परिवर्तन हार्मोन के सक्रिय रूप के अंतिम गठन की ओर ले जाते हैं। उदाहरण के लिए, टेस्टोस्टेरोन, अंडकोष का मुख्य उत्पाद, परिधीय ऊतकों में डायहाइड्रोटेस्टोस्टेरोन में परिवर्तित हो जाता है। यह स्टेरॉयड है जो कई (लेकिन सभी नहीं) एंड्रोजेनिक प्रभावों को निर्धारित करता है। मुख्य सक्रिय थायराइड हार्मोन ट्राईआयोडोथायरोनिन है, हालांकि थाइरोइडइसकी केवल एक निश्चित मात्रा का उत्पादन करता है, लेकिन हार्मोन की मुख्य मात्रा परिधीय ऊतकों में ट्राईआयोडोथायरोनिन में थायरोक्सिन के मोनोडायोडीनेशन के परिणामस्वरूप बनती है।

कई मामलों में, रक्त में घूमने वाले हार्मोन का एक निश्चित हिस्सा प्लाज्मा प्रोटीन से जुड़ा होता है। रक्त प्लाज्मा में इंसुलिन, थायरोक्सिन, वृद्धि हार्मोन, प्रोजेस्टेरोन, हाइड्रोकार्टिसोन, कॉर्टिकोस्टेरोन और अन्य हार्मोन को बांधने वाले विशिष्ट प्रोटीन का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। हार्मोन और प्रोटीन अपेक्षाकृत कम ऊर्जा के साथ एक गैर-सहसंयोजक बंधन से जुड़े होते हैं, इसलिए ये परिसर आसानी से नष्ट हो जाते हैं, हार्मोन जारी करते हैं। प्रोटीन के साथ हार्मोन का संयोजन:

1) हार्मोन के हिस्से को निष्क्रिय रूप में रखना संभव बनाता है,

2) हार्मोन को रासायनिक और एंजाइमी कारकों से बचाता है,

3) में से एक है परिवहन प्रपत्रहार्मोन,

4) आपको हार्मोन आरक्षित करने की अनुमति देता है।

स्टेरॉयड हार्मोन का एक सामान्य अग्रदूत है कोलेस्ट्रॉल... कोलेस्ट्रॉल के कार्बन कंकाल में 27 कार्बन परमाणु होते हैं और इसमें 4 संघनित वलय होते हैं। चौथी रिंग में एक लंबी साइड चेन होती है। मौजूद सामान्य प्रणालीस्टेरॉयड अणुओं में चक्रों के नाम और कार्बन परमाणुओं की संख्या (देखें)।

स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के लिए आवश्यक कोलेस्ट्रॉल, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एलडीएल) (देखें) के हिस्से के रूप में ग्रंथियों के हार्मोन-संश्लेषण कोशिकाओं में विभिन्न स्रोतों से आता है या एसिटाइल-सीओए (देखें) से कोशिकाओं में संश्लेषित होता है। अतिरिक्त कोलेस्ट्रॉल लिपिड बूंदों में एस्टर के रूप में जमा हो जाता है वसायुक्त अम्ल... हाइड्रोलिसिस द्वारा रिजर्व कोलेस्ट्रॉल जल्दी से फिर से जुटाया जाता है।

एंजाइमी प्रतिक्रियाएं... स्टेरॉयड हार्मोन जैवसंश्लेषण के अलग-अलग चरण अत्यधिक विशिष्ट एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होते हैं। एंजाइमी प्रतिक्रियाओं को निम्नलिखित उपप्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

- हाइड्रॉक्सिलेशन(देखें): ए, एफ, जी, एच, आई, के, आई, पी
- निर्जलीकरण: बी, डी, एम
- आइसोमराइज़ेशन: सी
- हाइड्रोजनीकरण: ओ
- विभाजित करना: ए, ई, एन
- गंध: क्यू।

आरेख तीन स्टेरॉयड के जैवसंश्लेषण को दर्शाता है: कोलेस्ट्रॉल (1), प्रोजेस्टेरोन (2) और androstenedione (3; टेस्टोस्टेरोन बायोसिंथेसिस का एक मध्यवर्ती उत्पाद), जिसमें संकेतित प्रकार के एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के एंजाइम भाग लेते हैं।

जैवसंश्लेषण मार्ग... प्रत्येक हार्मोन के जैवसंश्लेषण में कई अनुक्रमिक एंजाइमी प्रतिक्रियाएं होती हैं। एक उदाहरण के रूप में, प्रोजेस्टेरोन के जैवसंश्लेषण पर विचार करें। जैवसंश्लेषण की शुरुआत C-20 और C-22 (a) के बीच कोलेस्ट्रॉल साइड चेन के दरार से होती है। एक छोटी साइड चेन वाले स्टेरॉयड कंपाउंड को प्रेग्नेंटोलोन कहा जाता है। बाद के चरण, सी -3 (बी) पर हाइड्रॉक्सी समूह के ऑक्सीकरण और सी -5 से सी -4 (सी) में डबल बॉन्ड की शिफ्ट, प्रोजेस्टेरोन के गठन की ओर ले जाती है।

आरेख में दिखाए गए स्टेरॉयड को कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुसार उपसमूहों में बांटा गया है। कोलेस्ट्रॉलतथा कैल्सिट्रिऑलसी 27 हैं - 'स्टेरॉयड... 6 कार्बन परमाणुओं द्वारा छोटी एक पार्श्व श्रृंखला वाले यौगिक, प्रोजेस्टेरोन, कोर्टिसोलतथा एल्डोस्टीरोनसमूह सी 21 का गठन करें - 'स्टेरॉयड... बायोसिंथेसिस के दौरान, टेस्टोस्टेरोन पूरी तरह से साइड चेन खो देता है और इसलिए इसे C 19 कहा जाता है - 'स्टेरॉयड... जैवसंश्लेषण में एस्ट्राडियोलसुगन्धित वलय के निर्माण के चरण में, कोणीय मिथाइल समूह खो जाता है और इसलिए, एस्ट्राडियोल C 18 है - स्टेरॉयड.

जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में कैल्सिट्रिऑलरिंग बी ओपनिंग की एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया से गुजरता है। इसलिए, इसे "के रूप में जाना जाता है" सेकोस्टेरॉइड्स". हालांकि, इसके जैव रासायनिक गुणों के कारण, यह एक विशिष्ट स्टेरॉयड हार्मोन है।

स्टेरॉयड हार्मोन का संश्लेषण

स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार स्विच सीएमपी का सेलुलर नियामक है। यह और इससे जुड़े एंजाइम (प्रोटीन किनेज ए) स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण को सक्रिय करते हैं। ये उत्तेजक पेप्टाइड हार्मोनस्टेरॉयड हार्मोन को संश्लेषित करने के लिए सेक्स ग्रंथियों (गोनाड) और अधिवृक्क ग्रंथियों को एक संकेत भेजें।

ध्यान दें कि स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण को उच्च रक्त कोलेस्ट्रॉल के स्तर से दबाया जा सकता है। स्टेरॉयड उत्पादन स्टेरॉयड हार्मोन का उत्पादन करने वाली कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में कोलेस्ट्रॉल के संश्लेषण पर निर्भर करता है। एक नियम के रूप में, यह अधिवृक्क प्रांतस्था, अंडकोष की कोशिकाओं, रोम में होता है, पीत - पिण्डअंडाशय, साथ ही नाल में। उच्च स्तरकोलेस्ट्रॉल, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, कोलेस्ट्रॉल के संश्लेषण को ही कम कर देता है।

स्टेरॉयड हार्मोन के प्रभाव में कोलेस्ट्रॉल के रूपांतरण से कोलेस्ट्रॉल के अवशेषों का सीमित विघटन होता है, जो स्टेरॉयड हार्मोन के विकास को बढ़ावा देता है गर्भावस्था- "सभी स्टेरॉयड हार्मोन की माँ," साथ ही प्रोजेस्टेरोन, टेस्टोस्टेरोन (और अन्य एण्ड्रोजन), एस्ट्रोजन, एल्डोस्टेरोन और कोर्टिसोल।