bg‑blue

Pojęcie hormonu

Hormon można zdefiniować jako substancję organiczną, która wydzielana jest przez wyspecjalizowane komórki gruczołowe do otaczającego je środowiska (krwi, chłonki płynu zewnątrzkomórkowego). Z tego środowiska substancja transportowana jest do komórek docelowych, w których łączy się ze specyficznymi receptorami i wywołuje charakterystyczne efekty fizjologiczne czy biochemiczne. Dzięki temu hormony regulują czynność różnych tkanek i narządów, przyczyniając się do zachowania stałych parametrów środowiska wewnętrznego organizmu przy ciągle zmieniającym się środowisku zewnętrznym (homeostaza).

bg‑azure

Podział hormonów ze względu na budowę chemiczną

Ze względu na strukturę chemiczną hormony można podzielić na cztery podstawowe grupy: hormony steroidowehormony steroidowehormony steroidowe, pochodne aminokwasówpochodne aminokwasów pochodne aminokwasów, hormony peptydowehormony peptydowehormony peptydowe oraz białkowehormony białkowebiałkowe. Hormony steroidowe syntetyzowane są z cholesterolu, a należą do nich hormony kory nadnerczy oraz hormony płciowe wydzielane przez jądra i jajniki. Do hormonów będących pochodnymi aminokwasów zalicza się hormony rdzenia nadnerczy (adrenalinę, noradrenalinę), hormony tarczycy (tyroksynę, trójjodotyroninę) oraz hormon szyszynki – melatoninę.

RzbDMhMpNdeqM1
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
Źródło: domena publiczna.

Hormony białkowe charakteryzują się dużymi cząsteczkami, zbudowanymi z kilkudziesięciu lub więcej aminokwasów. Należą do nich hormony przedniego płata przysadki mózgowej (np. hormon wzrostu, prolaktyna, tyreotropina).

bg‑cyan

Mechanizm działania hormonów na komórki

Wszystkie hormony cechuje wysoka swoistość działania na komórki docelowe. Wynika to z obecności w tkankach receptorów o wysokim powinowactwie dla danego hormonu. Budowa chemiczna danego hormonu (rozpuszczalność w tłuszczach) wpływa bezpośrednio na lokalizację specyficznych dla niego receptorów − mogą się one znajdować na błonie komórki docelowej lub w jej wnętrzu – a to determinuje wpływ hormonu na komórkę.

RPqWSe4drcBW71
Hormony steroidowe wnikają do wnętrza komórki − zdjęcie mikroskopowe.
Źródło: D. Burnette, J. Lippincott-Schwartz/NICHD, flickr.com, licencja: CC BY 2.0.

Hormony steroidowe są związkami rozpuszczalnymi w tłuszczach, mogą zatem swobodnie przenikać przez błonę do wnętrza komórki i łączyć się na poziomie cytoplazmy z białkiem receptorowym, gdzie tworzą kompleks hormon−receptor. Taki kompleks ulega następnie zmianom strukturalnym, co pozwala mu na wniknięcie do jądra komórkowego, gdzie może:

  • modyfikować procesy transkrypcjitranskrypcja transkrypcji dla białek, głównie enzymatycznych;

  • modyfikować procesy ekspresji genówekspresja genuekspresji genów, oddziałując bezpośrednio na materiał genetyczny w jądrze komórkowym;

  • oddziaływać na procesy translacyjnetranslacja procesy translacyjne na poziomie rybosomówrybosom rybosomów.

Hormony peptydowe, białkowe i pochodne aminokwasów są związkami nierozpuszczalnymi w tłuszczach − nie mogą zatem przenikać przez błonę do wnętrza komórki docelowej. Hormony takie łączą się z receptorami błonowymi, zlokalizowanymi na powierzchni błony komórkowej, co może:

  • wpływać na procesy transportu różnych substancji przez błonę komórkową (np. insulina zwiększa tempo transportu błonowego glukozy i aminokwasów);

  • prowadzić do zmiany strukturalnej i aktywacji zlokalizowanego w błonie białka G. Białko G łączy się następnie z enzymem – cyklazą adenylowącyklaza adenylowacyklazą adenylową, prowadząc do jej aktywacji. W dalszym etapie uaktywniona cyklaza adenylowa katalizuje reakcję przemiany ATPATP ATP w cykliczny AMPAMPAMP (cAMPcAMP cAMP), który inicjuje szereg reakcji biochemicznych, wywołując zmianę aktywności komórki docelowej.

Słownik

AMP
AMP

adenozynomonofosforan; związek organiczny zbudowany z adenozyny i reszty fosforanowej

ATP
ATP

adenozyno‑5′-trifosforan; związek organiczny zbudowany z adenozyny i trzech reszt fosforanowych, będący głównym wewnątrzkomórkowym magazynem energii

cAMP
cAMP

cykliczny adenozyno‑3′,5′-monofosforan; związek organiczny biorący udział w licznych przemianach biochemicznych w komórce

cyklaza adenylowa
cyklaza adenylowa

enzym syntetyzujący cykliczny AMP z ATP

ekspresja genu
ekspresja genu

proces, w którym zachodzi odczytanie informacji genetycznej zawartej w danym genie i wykorzystanie jej do syntezy białka – końcowego produktu ekspresji

hormony białkowe
hormony białkowe

hormony o budowie białkowej, czyli długiego łańcucha aminokwasów (powyżej 90 reszt) połączonych wiązaniem peptydowym

hormony peptydowe
hormony peptydowe

hormony o budowie peptydowej, czyli krótkiego łańcucha aminokwasów (do ok. 90 reszt) połączonych wiązaniem peptydowym

hormony steroidowe
hormony steroidowe

cykliczne związki organiczne, pochodne cyklopentanoperhydrofenantrenu (steranu), pełniące rolę hormonów zwierzęcych

pochodne aminokwasów 
pochodne aminokwasów 

związki powstałe przez zastąpienie jednego lub kilku atomów aminokwasu grupą funkcyjną lub grupą innych atomów

rybosom
rybosom

struktura komórkowa nieotoczona błoną, składająca się z białek oraz rybosomalnego RNA (rRNA); główną funkcją rybosomów jest synteza białek w procesie translacji

transkrypcja
transkrypcja

proces syntezy cząsteczki mRNA w oparciu o matrycę DNA

translacja
translacja

proces syntezy łańcucha peptydowego w oparciu o matrycę mRNA