Хормон | химическите пратеници на ендокринната система
Хормоните са химическите пратеници на ендокринната система. Хормоните са сигналите, които регулират вътрешната работа на организма, заедно с нервната система. Всеки многоклетъчен организъм има хормони. Клетките, които реагират на даден хормон, имат специални рецептори за този хормон. Когато хормонът се свърже с белтъка на рецептора, се задейства механизъм за сигнализиране. Клетката или тъканта, която получава съобщението, се нарича "мишена". Хормоните действат само върху клетки, които имат подходящи рецептори.
Много различни видове клетки могат да изпращат съобщения. Има някои клетки, чиято основна задача е да произвеждат хормони. Когато много от тези клетки са заедно, те се наричат жлеза. Жлезите са групи от клетки, които произвеждат нещо и го освобождават (поставят го извън клетката). Много жлези произвеждат хормони.
"Ендокринен" означава, че се отделя директно в кръвта. Повечето вътрешни секрети се отделят от ендокринните жлези. Противоположната дума е "екзокринна", която означава отделяне на секрети чрез канал или тръба. Някои хормони се произвеждат от екзокринни жлези, а някои екзокринни секрети се отделят извън тялото. Потните жлези и слюнчените жлези са примери за екзокринни жлези, чиито продукти се отделят извън тялото.
Първото откритие на хормон е направено през 1902 г. Хормонът е секретин. Думата "хормон" е използвана за първи път през 1905 г.
Химичната структура на хормона епинефрин (адреналин)
Действия
Хормоните правят много неща. Те регулират метаболизма. Метаболизмът е химичните и енергийните реакции, които протичат в живото същество. Хормоните предизвикват растежа и смъртта на клетките и на цели организми. Хормоните също така започват и контролират половото развитие. Например хормоните естроген и прогестерон карат момичетата да преминат през пубертета. Хормоните помагат за поддържането на хомеостазата в организма. Хомеостаза означава да се поддържа постоянно състояние в организма, като например температура, количество вода и соли и количество захар. Хормоните, отделяни от една жлеза, могат също така да кажат на други жлези да произвеждат различни хормони.
Видове хормони
При повечето гръбначни животни има четири вида хормони. Те са групирани според химичните вещества, от които са направени.
- Стероидни хормони - те се произвеждат от холестерол. Примери за стероидни хормони са половите хормони естрадиол и тестостерон, както и хормонът на стреса кортизол.
- Ейкозаноиди: това са липидни хормони - хормони, които се произвеждат от липиди, видове мазнини. Това са предимно хормони, които изпращат съобщения в близост до клетката, която произвежда хормоните.
- Аминокиселинен продукт. Мелатонинът действа върху мозъка, а тироксинът - върху почти всички клетки в тялото. Много от тези хормони са невротрансмитери, хормони, които една нервна клетка изпраща на друга нервна клетка.
- Пептиди, полипептиди и протеини - малките пептидни хормони включват TRH и вазопресин. Пептидите, съставени от десетки или стотици аминокиселини, се наричат протеини. Примери за белтъчни хормони са инсулинът и хормонът на растежа. По-сложните белтъчни хормони имат въглехидратни странични вериги и се наричат гликопротеинови хормони. Лутеинизиращият хормон, фоликулостимулиращият хормон и тиреостимулиращият хормон са примери за гликопротеинови хормони.
Регулиране на хормоните
В биологията регулирането означава да контролираш нещо. Така че регулирането на хормоните означава да се контролира колко хормони се произвеждат и освобождават от клетките.
Отрицателна обратна връзка
Регулирането на хормоните се извършва предимно чрез отрицателна обратна връзка. При отрицателната обратна връзка хормонът предизвиква ефект. Клетките, които произвеждат хормона, откриват този ефект и производството му се прекратява.
Добър пример за отрицателна обратна връзка е хормонът инсулин. Инсулинът се произвежда от панкреаса. Инсулинът се освобождава от панкреаса в отговор на консумацията на глюкоза. Количеството на глюкозата в кръвта се повишава и панкреасът открива това увеличение. След това той отделя инсулин в кръвта. Инсулинът увеличава усвояването на глюкозата в целевите клетки. Част от глюкозата се използва от клетките, но част от нея се превръща и съхранява под формата на гликоген. Усвояването на глюкозата от клетките намалява нивото на глюкозата в кръвта. Това понижение се отчита от панкреаса и в отговор той спира да отделя инсулин в кръвта. С намаляването на нивата на инсулина в кръвта намалява и усвояването на глюкозата от клетките.
Следователно тази отрицателна обратна връзка помага за поддържане на нормални нива на глюкоза в кръвта и предотвратява екстремни промени.
Съществуват три основни вида хормони. Стероидните хормони са неполярни и не се нуждаят от рецептор. Вторият тип са пептидните хормони. Третият тип са хормоните, получени от тирозин. Пример за това са хормоните Т3 и Т4, произвеждани от щитовидната жлеза.
Контрарегулаторни хормони
Често два хормона контролират един и същ продукт, като единият увеличава, а другият намалява целта. Глюкозата в кръвта е много важна за организма и се контролира от повече от един хормон. Други хормони също карат нивото на глюкозата да се повишава или понижава. Ако нивото на глюкозата стане твърде ниско, организмът освобождава хормони, които правят обратното на инсулина. Те не казват на клетките в тялото да поемат глюкоза от кръвта. Те казват на клетките да върнат глюкозата обратно в кръвта. Този вид хормони, които действат противоположно на други хормони, се наричат контрарегулаторни хормони. Контрарегулаторни хормони за инсулина са глюкагонът и епинефринът.
Положителни отзиви
Повечето важни неща в организма се поддържат в хомеостаза чрез отрицателна обратна връзка и контрарегулиращи хормони. Въпреки това някои неща се контролират по различни начини. Един от редките начини е положителната обратна връзка. При отрицателната обратна връзка ефектът на хормона кара дадена жлеза да спре да произвежда хормони. При положителната обратна връзка се случва обратното. Ефектът на хормона кара жлезата да произвежда още повече хормони.
Пример за положителна обратна връзка е хормонът, който предизвиква раждането (когато се раждат бебета).Хормонът, който предизвиква това, е окситоцин. Този хормон се произвежда от хипофизната жлеза. Когато бебето започне да излиза, той разтяга мускулите на шийката на матката (дъното на матката). Нервите в шийката на матката изпращат съобщение до хипофизата. Това съобщение кара хипофизата да отделя повече окситоцин. След това окситоцинът кара мускулите на матката да се свиват или да се притискат. Това води до по-голямо разтягане на шийката на матката. Това разтягане съобщава на хипофизата да произведе още повече окситоцин. Така нивата на окситоцин продължават да се повишават, докато притискането или контракциите на матката не принудят бебето да излезе.
Сравнение с невротрансмитерите
Съществуват ясни различия между хормони и невротрансмитери:
- Хормонът може да действа в по-широк диапазон от време и пространство, отколкото невротрансмитерът.
- Хормоналните сигнали могат да се разпространяват навсякъде в кръвоносната система, но нервните сигнали се движат по вече съществуващи нервни пътища.
- Нервните сигнали могат да се предават много по-бързо (милисекунди), отколкото хормоналните сигнали (секунди, минути или часове). Невронните сигнали могат да се изпращат със скорост до 100 метра в секунда.
- Нервната сигнализация е действие, което може да се извършва само или само в цифров вид, докато хормоналната сигнализация е действие, което може да се променя непрекъснато. Тя зависи от концентрацията на хормона
Рецептори
Повечето хормони предизвикват клетъчен отговор, като се свързват с клетъчните мембрани или с рецептори в клетката. Една клетка може да има няколко различни типа рецептори, които разпознават един и същ хормон, но активират различни пътища за предаване на сигнала, или една клетка може да има няколко различни рецептора, които разпознават различни хормони и активират един и същ биохимичен път.
Вляво : стероиден (липиден) хормон (1) навлиза в клетката (2) свързва се с рецепторен протеин (3) предизвиква синтез на мРНК, първата стъпка от синтеза на протеини. Вдясно: белтъчните хормони (1) се свързват с рецепторите, които (2) задействат пътя на трансдукция. (3) В ядрото се активират транскрипционни фактори: започва синтез на белтъци. И на двете диаграми a е хормонът, b е клетъчната мембрана, c е цитоплазмата, а d е ядрото
Химични класове
Хормоните се определят функционално, а не структурно. Те могат да имат различни химични структури. Хормоните се срещат в многоклетъчните организми (растения, животни, гъби, кафяви и червени водорасли). Тези съединения се срещат и в едноклетъчните организми и могат да действат като сигнални молекули,
Пептиден хормон
Пептидните хормони са хормони с къса верига от аминокиселини.
Въпроси и отговори
В: Какво представляват хормоните?
О: Хормоните са химическите пратеници на ендокринната система. Те са сигнали, които регулират вътрешната работа на организма, заедно с нервната система. Всеки многоклетъчен организъм има хормони.
В: Как действат хормоните?
О: Когато един хормон се свърже с рецепторен протеин на клетката, той стартира механизъм за сигнализиране. Клетката или тъканта, която получава това съобщение, се нарича "мишена". Хормоните действат само върху клетки, които имат подходящи рецептори.
Въпрос: Какво представлява ендокринната жлеза?
О: Ендокринната жлеза е група от клетки, които произвеждат нещо и го освобождават (поставят го извън клетката). Много жлези произвеждат хормони и повечето вътрешни секрети са от ендокринни жлези.
В: Какво представлява екзокринната жлеза?
О: Екзокринната жлеза е тази, която отделя секрети през канал или тръба, а не директно в кръвния поток, както е при ендокринните жлези. Примери за екзокринни жлези са потните жлези и слюнчените жлези, чиито продукти се отделят извън тялото.
Въпрос: Кой пръв открива хормоните?
О: Първото откритие на хормон е направено през 1902 г. от учен, който определя секретина като хормон. Думата "хормон" е използвана за първи път през 1905 г.
В: Всички клетки ли могат да изпращат съобщения?
О: Да, много различни видове клетки могат да изпращат съобщения чрез хормони, които се прикрепят към техните рецепторни протеини и стартират механизми за сигнализиране на други клетки или тъкани с цел вътрешно регулиране на телесните функции.
