Hormonas

Veiksmai

Hormonai daro daugybę dalykų. Jie reguliuoja medžiagų apykaitą. Medžiagų apykaita - tai cheminės ir energetinės reakcijos, vykstančios gyvoje būtybėje. Hormonai lemia ląstelių ir ištisų organizmų augimą ir mirtį. Hormonai taip pat pradeda ir kontroliuoja lytinį vystymąsi. Pavyzdžiui, dėl hormonų estrogeno ir progesterono mergaitės bręsta. Hormonai padeda palaikyti organizmo homeostazę. Homeostazė reiškia pastovios būsenos palaikymą organizme, pavyzdžiui, temperatūros, vandens ir druskų kiekio, cukraus kiekio. Vienos liaukos išskiriami hormonai taip pat gali liepti kitoms liaukoms gaminti skirtingus hormonus.

Hormonų tipai

Daugumoje stuburinių gyvūnų yra keturių tipų hormonai. Jie skirstomi pagal chemines medžiagas, iš kurių jie gaminami.

• Steroidiniai hormonai - jie gaminami iš cholesterolio. Steroidinių hormonų pavyzdžiai - lytiniai hormonai estradiolis ir testosteronas bei streso hormonas kortizolis.
• Eikozanoidai: tai lipidiniai hormonai - hormonai, gaminami iš lipidų, riebalų rūšių. Tai dažniausiai hormonai, siunčiantys pranešimus prie hormonus gaminančios ląstelės.
• Aminorūgščių kilmės. Melatoninas veikia smegenis, o tiroksinas - beveik visas organizmo ląsteles. Daugelis šių hormonų yra neurotransmiteriai, hormonai, kuriuos viena nervinė ląstelė siunčia kitai nervinei ląstelei.
• Peptidai, polipeptidai ir baltymai - maži peptidiniai hormonai, pavyzdžiui, TRH ir vazopresinas. Peptidai, sudaryti iš dešimčių ar šimtų aminorūgščių, vadinami baltymais. Baltyminių hormonų pavyzdžiai - insulinas ir augimo hormonas. Sudėtingesni baltyminiai hormonai turi angliavandenių šonines grandines ir vadinami glikoproteininiais hormonais. Liuteinizuojantis hormonas, folikulus stimuliuojantis hormonas ir skydliaukę stimuliuojantis hormonas yra glikoproteininių hormonų pavyzdžiai.

Hormonų reguliavimas

Biologijoje reguliavimas reiškia ko nors kontrolę. Taigi hormonų reguliavimas reiškia, kad reikia kontroliuoti, kiek hormonų gaminama ir išsiskiria iš ląstelių.

Neigiamas grįžtamasis ryšys

Hormonus dažniausiai reguliuoja neigiamas grįžtamasis ryšys. Esant neigiamam grįžtamajam ryšiui, hormonas sukelia poveikį. Hormoną gaminančios ląstelės pastebi šį poveikį ir jo gamyba nutrūksta.

Geras neigiamo grįžtamojo ryšio pavyzdys yra hormonas insulinas. Insuliną gamina kasa. Kasa insuliną išskiria reaguodama į gliukozės suvartojimą. Gliukozės kiekis kraujyje padidėja, ir kasa pastebi padidėjimą. Tuomet ji išskiria insuliną į kraują. Insulinas padidina gliukozės įsisavinimą tikslinėse ląstelėse. Dalį gliukozės ląstelės sunaudoja, tačiau dalis jos taip pat paverčiama glikogenu ir saugoma. Ląstelėms įsisavinus gliukozę, sumažėja gliukozės kiekis kraujyje. Šį sumažėjimą pastebi kasa ir, reaguodama į tai, nustoja išskirti insuliną į kraują. Sumažėjus insulino kiekiui kraujyje, sumažėja ir gliukozės įsisavinimas ląstelėse.

Todėl šis neigiamas grįžtamasis ryšys padeda palaikyti normalų gliukozės kiekį kraujyje ir apsaugo nuo ekstremalių pokyčių.

Yra trys pagrindiniai hormonų tipai. Steroidiniai hormonai yra nepoliniai ir jiems nereikalingas receptorius. Antrasis tipas - peptidiniai hormonai. Trečiasis tipas yra tirozino išvestiniai hormonai. Pavyzdys - skydliaukės gaminami T3 ir T4 hormonai.

Kontrreguliaciniai hormonai

Dažnai du hormonai kontroliuoja tą patį produktą, vienas jų didina, o kitas - mažina tikslinį poveikį. Gliukozė kraujyje yra labai svarbi organizmui ir ją kontroliuoja daugiau nei vienas hormonas. Kiti hormonai taip pat lemia gliukozės kiekio didėjimą arba mažėjimą. Jei gliukozės kiekis tampa per mažas, organizmas išskiria hormonus, kurie veikia priešingai nei insulinas. Jie nesako organizmo ląstelėms paimti gliukozės iš kraujo. Jie liepia ląstelėms grąžinti gliukozę atgal į kraują. Tokie hormonai, veikiantys priešingai nei kiti hormonai, vadinami kontrreguliuojančiais hormonais. Insulinui priešingi reguliaciniai hormonai yra gliukagonas ir adrenalinas.

Teigiami atsiliepimai

Svarbiausių organizmo dalykų homeostazę palaiko neigiamas grįžtamasis ryšys ir kontrreguliuojantys hormonai. Tačiau kai kurie dalykai kontroliuojami kitais būdais. Vienas iš retų būdų yra teigiamas grįžtamasis ryšys. Esant neigiamam grįžtamajam ryšiui, dėl hormono poveikio liauka nustoja gaminti hormonus. Esant teigiamam grįžtamajam ryšiui įvyksta priešingai. Hormono poveikis liepia liaukai gaminti dar daugiau hormonų.

Teigiamo grįžtamojo ryšio pavyzdys yra hormonas, kuris sukelia gimdymą (kai gimsta kūdikiai). Tai sukeliantis hormonas oksitocinas. Šį hormoną gamina hipofizė. Kūdikiui pradėjus gimti, jis ištempia gimdos kaklelio (gimdos dugno) raumenis. Nervai gimdos kaklelyje siunčia pranešimą į hipofizę. Ši žinutė priverčia hipofizę išskirti daugiau oksitocino. Oksitocinas priverčia gimdos raumenis susitraukti arba suspausti. Tai sukelia didesnį gimdos kaklelio tempimą. Dėl šio tempimo hipofizė gauna nurodymą gaminti dar daugiau oksitocino. Taigi oksitocino kiekis didėja tol, kol gimdos spazmai arba susitraukimai priverčia kūdikį išeiti.

Palyginimas su neurotransmiteriais

Hormonai ir neuromediatoriai aiškiai skiriasi:

• Hormonas gali veikti platesniu laiko ir erdvės mastu nei neuromediatorius.
• Hormoniniai signalai gali judėti bet kurioje kraujotakos sistemos vietoje, tačiau nerviniai signalai keliauja jau esamais nervų takais.
• Nerviniai signalai gali būti perduodami daug greičiau (milisekundėmis) nei hormoniniai signalai (sekundėmis, minutėmis ar valandomis). Nerviniai signalai gali būti siunčiami iki 100 metrų per sekundę greičiu.
• Nervinis signalizavimas yra "viskas arba nieko" (skaitmeninis) veiksmas, o hormoninis signalizavimas yra nuolat kintantis veiksmas. Jis priklauso nuo hormonų koncentracijos

Receptoriai

Dauguma hormonų sukelia ląstelės reakciją prisijungdami prie ląstelių membranų arba ląstelės viduje esančių receptorių. Ląstelė gali turėti kelis skirtingų tipų receptorius, kurie atpažįsta tą patį hormoną, bet aktyvuoja skirtingus signalo perdavimo kelius, arba ląstelė gali turėti kelis skirtingus receptorius, kurie atpažįsta skirtingus hormonus ir aktyvuoja tą patį biocheminį kelią.

Kairėje : steroidinis (lipidinis) hormonas (1) patenka į ląstelę (2) prisijungia prie receptoriaus baltymo (3) sukelia mRNA sintezę, pirmąjį baltymų sintezės etapą. Dešinėje: baltyminiai hormonai (1) jungiasi su receptoriais, kurie (2) sukelia perdavimo kelią. (3) branduolyje suaktyvinami transkripcijos veiksniai: prasideda baltymų sintezė. Abiejose schemose a - hormonas, b - ląstelės membrana, c - citoplazma, d - branduolys.

Cheminės klasės

Hormonai apibrėžiami funkciškai, o ne struktūriškai. Jie gali būti įvairios cheminės struktūros. Hormonų yra daugialąsčiuose organizmuose (augaluose, gyvūnuose, grybuose, ruduosiuose ir raudonuosiuose dumbliuose). Šių junginių pasitaiko ir vienaląsčiuose organizmuose, jie gali veikti kaip signalinės molekulės,

Peptidinis hormonas

Peptidiniai hormonai - tai hormonai su trumpa aminorūgščių grandine.

Susiję puslapiai

• Endokrininė sistema