Гормоны: интегрирующие эффекты
Продукция регуляторных лигандов может контролироваться изменениями уровня субстрата, не имеющего структурного сходства с лигандом . Регуляция такими лигандами процессов, направленных на компенсацию первоначального сдвига, могло создавать особое эволюционное преимущество. Способность к выживанию могла бы увеличиваться еще в большей степени, если бы лиганд мог одновременно контролировать не один, а много процессов. В действительности именно так и происходит. У E. coli цАМФ регулирует не только активность ферментов, метаболизирующих лактозу, но в равной степени и метаболизм галактозы и других углеводов. Таким образом, накопление цАМФ, обусловленное дефицитом глюкозы, может стимулировать целую группу реакций, причем все они направлены на преодоление первоначального сдвига. Неудивительно, что и в многоклеточных организмах гормоны вызывают интегрированные группы реакций. Помимо одновременной стимуляции нескольких процессов внутри данной клетки, одновременно могут стимулироваться и многие органы.
У млекопитающих на примере эффектов цАМФ и некоторых гормонов, стимулирующих его накопление, можно наблюдать координацию реакций, вызываемых гормонами в различных системах органов. Адреналин (действуя через бета-адренорецепторы ) и глюкагон (действуя путем связывания с глюкагоновыми рецепторами ) активируют печеночную аденилатциклазу , стимулирующую накопление цАМФ. Затем нуклеотид стимулирует гликогенолиз и ингибирует синтез гликогена . Он стимулирует также глюконеогенез и тем самым продукцию глюкозы . В жировых клетках адреналин стимулирует липолиз , что обеспечивает поступление в кровь свободных жирных кислот (альтернативного по отношению к глюкозе источника энергии) и глицерина , который может превращаться в глюкозу.
Адреналин ингибирует также поглощение глюкозы жировыми клетками и с помощью цАМФ, образующегося в ответ на его действие, стимулирует гликогенолиз в мышцах . В лимфоидной ткани и фибробластах цАМФ ингибирует поглощение глюкозы; он тормозит также синтез белка и стимулирует его распад.
Все эти реакции направлены на повышение уровня сахара в крови и обеспечение присутствия глюкозы в таких условиях, как голодание или испуг.
