15.6.1: Гормони людини

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5502

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Суть багатоклітинності полягає в скоординованому взаємодії різного роду клітин, що входять до складу організму. Клітини спілкуються між собою за допомогою хімічних сигналів. Можна виділити три види хімічної сигналізації:

аутокрин: клітина сигналізує про себе через хімічну речовину, яку вона синтезує, а потім реагує на. Аутокринна сигналізація може відбуватися виключно всередині цитоплазми клітини або за допомогою секретованого хімічного речовини, взаємодіючого з рецепторами на поверхні однієї і тієї ж клітини.
паракрин: хімічні сигнали, які дифундують в область і взаємодіють з рецепторами на сусідніх клітині. Приклади включають вивільнення цитокінів, що викликають запальну реакцію в області, і вивільнення нейромедіаторів при синапсах в нервовій системі.
ендокринні: хімічні речовини виділяються в кров і переносяться кров'ю та тканинними рідинами до клітин, на які вони діють.

На цій сторінці будуть розглянуті властивості ендокринної сигналізації.

види гормонів

Є два основних класи гормонів: (1) білки, пептиди, і модифіковані амінокислоти і (2) стероїди.

Білки, пептиди та модифіковані амінокислоти

Ці гідрофільні (і в основному великі) молекули гормонів зв'язуються з рецепторами на поверхні «цільових» клітин; тобто клітини здатні реагувати на присутність гормону. Ці рецептори є трансмембранними білками. Зв'язування гормону з його рецептором ініціює послідовність внутрішньоклітинних сигналів, які можуть змінювати поведінку клітини (наприклад, відкриваючи або закриваючи мембранні канали) або стимулювати (або пригнічувати) експресію генів в ядрі шляхом включення (або вимкнення) промоторів і підсилювачів генів

альт — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Білковий гормон

Це послідовність подій:

Гормон зв'язується з ділянкою на позаклітинній частині рецептора.
- Рецептори - це трансмембранні білки, які проходять через плазматичну мембрану 7 разів, причому їх N-термінал оголюється на зовнішній стороні клітини, а їх С-термінал проектується в цитоплазму.
Зв'язування гормону з рецептором
- активує білок G, пов'язаний з цитоплазматичним С-терміналом
- Це ініціює виробництво «другого месенджера». Найпоширенішими з них є
  - циклічний АМФ, (цАМФ), який виробляється аденілілциклазою з АТФ
  - інозитол 1,4,5-трисфосфат (IP ₃)
- Другий месенджер, в свою чергу, ініціює низку внутрішньоклітинних подій (показаних тут у вигляді коротких стрілок), таких як
  - фосфорилювання і активація ферментів
  - вивільнення Са ²⁺ в цитозол із запасів всередині ендоплазматичного ретикулума
- У разі цАМФ ці ферментативні зміни активують транскрипційний фактор CREB (c AMP або response e element шляхом знаходження білка).
- Після прив'язки до елемента відповіді 5' TGACGTCA 3' в промоторах генів, які здатні реагувати на гормон, активований CREB включає транскрипцію генів.
- Клітина починає виробляти відповідні генні продукти у відповідь на гормональний сигнал, який вона отримала на своїй поверхні.

Стероїдні гормони

Стероїдні гормони, будучи гідрофобними молекулами, вільно дифундують у всі клітини. Однак їх «цільові» клітини містять цитоплазматичні і/або ядерні білки, які служать рецепторами гормону. Гормон зв'язується з рецептором і комплекс зв'язується з елементами відповіді гормону - розтяжки ДНК всередині промоторів генів, що реагують на гормон. Комплекс гормон/рецепторів діє як фактор транскрипції, перетворюючи цільові гени «на» (або «вимкнено»).

Регулювання гормонів

Рівні гормонів, що циркулюють в крові, жорстко контролюються трьома гомеостатичними механізмами:

Коли один гормон стимулює вироблення другого, другий пригнічує вироблення першого. Приклад: Фолікулостимулюючий гормон (ФСГ) стимулює вивільнення естрогенів з фолікула яєчника. Високий рівень естрогену, в свою чергу, пригнічує подальше вироблення ФСГ.
Антагоністичні пари гормонів. Приклад: Інсулін викликає зниження рівня цукру в крові (глюкози), коли він підвищився. Глюкагон змушує його підніматися, коли він впав.
Секреція гормонів підвищується (або знижується) тим же речовиною, рівень якого знижується (або підвищується) гормоном. Приклад: підвищення рівня Са ²⁺ в крові пригнічує вироблення гормону паращитовидної залози (ПТГ). Низький рівень Са ²⁺ стимулює його.

Гормональний транспорт

Хоча кілька гормонів циркулюють просто розчиненими в крові, більшість переносяться в крові, пов'язані з білками плазми. Наприклад, всі стероїдні гормони, будучи високогідрофобними, транспортуються зв'язаними з білками плазми.

Зведена таблиця людських гормонів
Гормон	Структура ⁽¹⁾	Основне джерело
Тиреотропний гормон (ТТГ)	протеїн (201)	Передня частка гіпофіза
Фолікулостимулюючий гормон (ФСГ)	білок (204)
Лютеїнізуючого гормону (ЛГ)	білок (204)
Пролактин (PRL)	білок (198)
Гормон росту (GH)	білок (191)
Адренокортикотропний гормон (АКТГ)	пептид (39)
вазопресин	пептид (9)	Задня частка гіпофіза
Окситоцин	пептид (9)	Задня частка гіпофіза
Тиреотропін-рилізинг гормон (ТРГ)	пептид (3)	Гіпоталамус
Гонадотропін-рилізинг гормон (ГнРГ)	пептид (10)
Гормон росту рилізинг гормону (GHRH)	пептиди (40, 44)
Кортикотропін-рилізинг гормон (CRH)	пептид (41)
Соматостатин	пептиди (14, 28)
Дофамін	похідне тирозину
Мелатонін	похідне триптофану	Шишкоподібна залоза
Тироксин (Т ₄)	похідне тирозину	Щитовидна залоза
Кальцитонін	пептид (32)	Щитовидна залоза
Паратиреоїдний гормон (ПТГ)	білок (84)	паращитовидні залози
	протеїн (251)	Кістка
Остеокальцин	пептид (49)
Еритропоетин (ЕПО)	білок (166)
Глюкокортикоїди (наприклад, кортизол)	стероїди	кора надниркових залоз
Мінералокортикоїди (наприклад, альдостерон)	стероїди
Андрогени (наприклад, тестостерон)	стероїди
Адреналін (адреналін)	похідне тирозину	Мозок надниркових залоз
Норадреналін (норадреналін)	похідне тирозину	Мозок надниркових залоз
Естрогени (наприклад, естрадіол)	стероїд	фолікул яєчника
прогестерон	стероїд	Жовте тіло і плацента
Хоріонічний гонадотропін людини (ХГЧ)	протеїн (237)	Трофобласт і плацента
Андрогени (наприклад, тестостерон)	стероїд	яєчка
Інсулін	протеїн (51)	Підшлункова залоза (Острівці Лангерганса)
глюкагон	пептид (29)
Соматостатин	пептиди (14, 28)
Амілін	пептид (37)
Еритропоетин (ЕПО)	білок (166)	Нирки
Кальцитріол	стероїдні похідні	Нирки
Кальциферол (вітамін D ₃)	стероїдні похідні	Шкіра
Передсердно-натрійуретичний пептид (ANP)	пептиди (28, 32)	Серце
Гастрин	пептиди (наприклад, 14)	Шлунок і кишечник
секретин	пептид (27)
Холецистокінін (ССК)	пептиди (наприклад, 8)
Фактор росту фібробластів 19 (FGF19)	протеїн (216)
Збільшення	пептиди (наприклад, 31, 42)
Соматостатин	пептиди (14, 28)
Нейропептид Y	пептид (36)
Грелін	пептид (28)
ПІЙ _3-36	пептид (34)
серотонін	похідне триптофану
	протеїн (70)	Печінка
ангіотензиноген	протеїн (485)
Тромбопоетин	білок (332)
Гепцидин	пептид (25)
Бетатрофін	білок (193)
Лептин	білок (167)	Жирові клітини (адипоцити)
Ретинол зв'язування білка 4	білок (~180)
Адипонектин	білок (117)
Апрозин	протеїн (140)

Примітка: Цифри в дужках вказують на кількість амінокислот у білку або пептиді (ах).