Hormony zwierzęce

Działania

Hormony robią wiele rzeczy. Regulują metabolizm. Metabolizm to reakcje chemiczne i energetyczne, które zachodzą w żywych istotach. Hormony powodują wzrost i śmierć komórek i całych organizmów. Hormony również rozpoczynają i kontrolują rozwój seksualny. Na przykład, hormony estrogen i progesteron powodują, że dziewczyny przechodzą okres dojrzewania. Hormony pomagają utrzymać homeostazę w organizmie. Homeostaza oznacza utrzymanie stałego stanu w organizmie, takiego jak temperatura, ilość wody i soli oraz ilość cukru. Hormony uwalniane przez jeden gruczoł mogą również skłonić inne gruczoły do wytwarzania różnych hormonów.

Rodzaje hormonów

Istnieją cztery rodzaje hormonów u większości kręgowców. Są one pogrupowane według substancji chemicznych, z których są wykonane.

• Hormony steroidowe - te są z cholesterolu. Przykładami hormonów steroidowych są hormony płciowe: estradiol i testosteron oraz kortyzol - hormon stresu.
• Eikozanoidy: są to hormony lipidowe - hormony wytwarzane z lipidów, rodzajów tłuszczów. Są to głównie hormony, które wysyłają wiadomości w pobliżu komórki, która je wytwarza.
• Pochodne aminokwasów. Melatonina działa na mózg, a tyroksyna działa na prawie wszystkie komórki w organizmie. Wiele z tych hormonów to neuroprzekaźniki, hormony, które jedna komórka nerwowa wysyła do innej komórki nerwowej.
• Peptydy, polipeptydy i białka - małe hormony peptydowe obejmują TRH i wazopresynę. Peptydy składające się z punktacji lub setek aminokwasów nazywane są białkami. Przykładami hormonów białkowych są: insulina i hormon wzrostu. Bardziej złożone hormony białkowe mają węglowodanowe łańcuchy boczne i są nazywane hormonami glikoproteinowymi. Przykładami hormonów glikoproteinowych są: hormon luteinizujący, hormon stymulujący pęcherzyki i hormon stymulujący tarczycę.

Regulacja poziomu hormonów

W biologii regulacja oznacza kontrolowanie czegoś. Tak więc regulowanie hormonów oznacza kontrolowanie ilości hormonów produkowanych i uwalnianych z komórek.

Negatywna informacja zwrotna

Regulacja hormonów odbywa się głównie poprzez negatywne sprzężenia zwrotne. W przypadku ujemnego sprzężenia zwrotnego hormon wywołuje efekt. Komórki wytwarzające ten hormon wykrywają ten efekt i zaprzestają jego produkcji.

Dobrym przykładem negatywnego sprzężenia zwrotnego jest z hormonem insuliny. Insulina jest produkowana przez trzustkę. Insulina jest uwalniana przez trzustkę w odpowiedzi na spożycie glukozy. Ilość glukozy we krwi wzrasta, a trzustka wykrywa jej wzrost. Następnie wydziela ona insulinę do krwi. Insulina zwiększa pobór glukozy w komórkach docelowych. Część glukozy jest zużywana przez komórki, ale część jest również przekształcana i przechowywana w postaci glikogenu. Pobór glukozy przez komórki obniża poziom glukozy we krwi. Spadek ten jest wykrywany przez trzustkę i w odpowiedzi zatrzymuje wydzielanie insuliny do krwiobiegu. Wraz z obniżaniem się poziomu insuliny we krwi, zmniejsza się również pobór glukozy przez komórki.

To negatywne sprzężenie zwrotne pomaga zatem w utrzymaniu normalnego poziomu glukozy we krwi i zapobiega powstawaniu ekstremalnych zmian.

Istnieją trzy główne rodzaje hormonów. Hormony steroidowe są niepolarne i nie potrzebują receptora. Drugi typ to hormony peptydowe. Trzeci typ to hormony pochodne tyrozyny. Przykładem są hormony T3 i T4 produkowane przez tarczycę.

Hormony antyregulacyjne

Często dwa hormony kontrolują ten sam produkt, jeden zwiększając, a drugi zmniejszając cel. Glukoza we krwi jest bardzo ważna dla organizmu i jest kontrolowana przez więcej niż jeden hormon. Inne hormony również powodują wzrost lub spadek poziomu glukozy. Jeśli poziom glukozy jest zbyt niski, organizm uwalnia hormony, które działają odwrotnie niż insulina. Nie każą one komórkom w organizmie pobierać glukozy z krwi. Mówią komórkom, żeby włożyły glukozę z powrotem do krwi. Tego rodzaju hormony, które działają w przeciwieństwie do innych hormonów, nazywane są hormonami przeciwstawnymi do regulacyjnych. Hormony przeciw-regulacyjne dla insuliny to glukagon i epinefryna.

Pozytywna informacja zwrotna

Najważniejsze rzeczy w organizmie są utrzymywane w homeostazie przez ujemne sprzężenie zwrotne i hormony antyregulacyjne. Jednak kilka rzeczy jest kontrolowanych na różne sposoby. Jednym z rzadkich sposobów jest pozytywne sprzężenie zwrotne. W przypadku ujemnego sprzężenia zwrotnego, działanie hormonu powoduje, że gruczoł przestaje wytwarzać hormony. W przypadku pozytywnego sprzężenia zwrotnego dzieje się odwrotnie. Efekt działania tego hormonu powoduje, że gruczoł wytwarza jeszcze więcej hormonów.

Przykładem pozytywnego sprzężenia zwrotnego jest hormon, który powoduje poród (gdy rodzą się dzieci). Hormonem, który to powoduje jest oksytocyna. Hormon ten jest wytwarzany przez przysadkę mózgową. Kiedy dziecko zaczyna wychodzić, rozciąga on mięsień w szyjce macicy (dnie macicy). Nerwy w szyjce macicy wysyłają wiadomość do przysadki mózgowej. Komunikat ten powoduje, że przysadka uwalnia więcej oksytocyny. Oksytocyna powoduje wówczas kurczenie się lub ściskanie mięśni macicy. Powoduje to większe rozciągnięcie w szyjce macicy. To rozciąganie następnie mówi przysadka mózgowa zrobić jeszcze więcej oksytocyny. W ten sposób poziom oksytocyny wzrasta, aż do momentu, gdy ściskanie lub skurcze macicy zmuszą dziecko do wyjścia.

Porównanie z neurotransmiterami

Istnieją wyraźne różnice między hormonami a neuroprzekaźnikami:

• Hormon może działać w szerszej przestrzeni i skali czasowej niż neuroprzekaźnik.
• Sygnały hormonalne mogą przemieszczać się w dowolnym miejscu układu krążenia, ale sygnały neuronowe idą wzdłuż istniejących wcześniej dróg nerwowych.
• Sygnały neuronowe mogą być przesyłane znacznie szybciej (milisekundy) niż sygnały hormonalne (sekundy, minuty lub godziny). Sygnały neuronowe mogą być wysyłane z prędkością do 100 metrów na sekundę.
• Sygnalizacja neuronowa jest działaniem typu "wszystko albo nic" (cyfrowym), podczas gdy sygnalizacja hormonalna jest działaniem, które może być stale zmienne. Zależy ona od stężenia hormonów

Receptory

Większość hormonów rozpoczyna odpowiedź komórkową poprzez wiązanie z błonami komórkowymi lub receptorami wewnątrz komórki. Komórka może mieć kilka różnych typów receptorów, które rozpoznają ten sam hormon, ale aktywują różne ścieżki transdukcji sygnału, lub komórka może mieć kilka różnych receptorów, które rozpoznają różne hormony i aktywują tę samą ścieżkę biochemiczną.

Po lewej : hormon steroidowy (lipidowy) (1) przedostaje się do komórki (2) wiążąc się z białkiem receptora (3) powoduje syntezę mRNA, pierwszy etap syntezy białka. Po prawej: hormony białkowe (1) wiążą się z receptorami, które (2) wyzwalają ścieżkę transdukcji. (3) aktywują czynniki transkrypcyjne w jądrze: rozpoczyna się synteza białek. Na obu wykresach a jest hormonem, b jest błoną komórkową, c jest cytoplazmą, a d jest jądrem.

Klasy chemiczne

Hormony są zdefiniowane funkcjonalnie, a nie strukturalnie. Mogą one mieć różną budowę chemiczną. Hormony występują w organizmach wielokomórkowych (rośliny, zwierzęta, grzyby, glony brązowe i czerwone). Związki te występują również w organizmach jednokomórkowych i mogą pełnić rolę molekuł sygnalizacyjnych,

Hormon peptydowy

Hormony peptydowe to hormony o krótkim łańcuchu aminokwasów.

Powiązane strony

• Układ endokrynologiczny