Роль тиреоглобулина
Синтез тиреоидных гормонов неразрывно связан с тиреоглобулином (Тг). Это гликопротеин, в структуре которого находится 115 остатков аминокислоты тирозина.
Жизненный цикл тиреоглобулина включает несколько этапов:
- Синтез белковой цепи на рибосомах шероховатой эндоплазматической сети (ЭР) тироцита (в базальной части клетки).
- Поступление в комплекс Гольджи для дальнейшего процессинга.
- Секреция путем экзоцитоза во внеклеточное пространство — коллоид фолликула.
Именно в коллоиде тиреоглобулин хранится, и там же происходит присоединение йода к его тирозиновым остаткам.
Этапы биосинтеза йодтиронинов
Процесс образования гормонов проходит строго последовательно:
- Транспорт йода. Иодид-ионы ($I^-$) захватываются из крови и переносятся через базальную мембрану внутрь клетки щитовидной железы.
- Окисление. На апикальной мембране или непосредственно в коллоиде йод окисляется при участии пероксида водорода ($H_2O_2$).
- Йодирование. Окисленный йод реагирует с остатками тирозина в составе тиреоглобулина. Эту реакцию катализирует фермент тиреопероксидаза. В результате формируются моноиодтиронины (МИТ) и дийодтиронины (ДИТ).
- Конденсация. Иодированные молекулы взаимодействуют друг с другом:
- ДИТ + ДИТ образуют тетрайодтиронин, или тироксин (Т4).
- МИТ + ДИТ образуют трийодтиронин (Т3).
На этом этапе гормоны все еще связаны с молекулой тиреоглобулина в коллоиде.
Секреция в кровь
Чтобы активные гормоны попали в кровоток, комплекс йодтиреоглобулина должен вернуться в тироцит. Это происходит путем эндоцитоза — клетка захватывает капли коллоида.
Внутри клетки образовавшиеся везикулы сливаются с лизосомами (формируя вторичную лизосому). Лизосомальные ферменты запускают протеолиз тиреоглобулина. В ходе гидролиза высвобождаются свободные гормоны Т3 и Т4, которые затем транспортируются в кровь.
Формы гормонов и транспорт в крови
В организме тиреоидные гормоны существуют в нескольких формах, различающихся по строению и функции:
- Т4 (тироксин, 3, 5, 3', 5'-тетрайодтиронин): является основным продуктом секреции щитовидной железы.
- Т3 (трийодтиронин, 3, 5, 3'-трийодтиронин): главная биологически активная форма гормона. Его сродство к рецепторам тканей-мишеней в 10 раз превышает таковое у Т4.
- Реверсивный Т3 (3, 3', 5'-трийодтиронин): метаболит, образующийся на периферии при отщеплении йода от пятого углеродного атома молекулы Т4. Он практически не обладает биологической активностью.
Транспорт. Попадая в кровь, подавляющее большинство молекул гормонов связывается с тироксинсвязывающим белком. Этот белково-гормональный комплекс служит депо, резервом гормонов. Свободная (несвязанная) фракция крайне мала: для Т4 она составляет всего 0,03%, а для Т3 — 0,3%. Однако именно эта микроскопическая свободная фракция обеспечивает всю биологическую активность гормонов.
Вопросы с занятий и экзамена
В чем отличие Т3 от Т4?
Т4 (тироксин) — это основная форма гормона, которую выделяет щитовидная железа в кровь. Т3 (трийодтиронин) синтезируется в меньших количествах, но именно он является главной биологически активной формой, так как его сродство к рецепторам клеток в 10 раз выше, чем у Т4.
Где именно происходит йодирование тиреоглобулина?
Процесс присоединения окисленного йода к остаткам тирозина в составе тиреоглобулина происходит во внеклеточном коллоиде фолликулов щитовидной железы.
Какой фермент отвечает за йодирование?
Реакцию взаимодействия окисленного йода с тирозиновыми остатками катализирует фермент тиреопероксидаза.
Как регулируется синтез йодтиронинов?
Процессы синтеза и секреции тиреоидных гормонов находятся под контролем гипоталамо-гипофизарной системы.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм действия гипоталамо-гипофизарной системы на щитовидную железу
- Процесс дейодирования Т4 в периферических тканях
- Строение и функции тиреопероксидазы
- Роль лизосом в секреции тиреоидных гормонов
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Гормоны щитовидной железы» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Гормональная регуляция обмена веществ и функций организма»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.