Ορμόνη
Οι ορμόνες είναι οι χημικοί αγγελιοφόροι του ενδοκρινικού συστήματος. Οι ορμόνες είναι τα σήματα που ρυθμίζουν την εσωτερική λειτουργία του σώματος, μαζί με το νευρικό σύστημα. Κάθε πολυκύτταρος οργανισμός διαθέτει ορμόνες. Τα κύτταρα που αντιδρούν σε μια δεδομένη ορμόνη διαθέτουν ειδικούς υποδοχείς για τη συγκεκριμένη ορμόνη. Όταν μια ορμόνη προσκολλάται στην πρωτεΐνη του υποδοχέα ξεκινά ένας μηχανισμός σηματοδότησης. Το κύτταρο ή ο ιστός που λαμβάνει το μήνυμα ονομάζεται "στόχος". Οι ορμόνες δρουν μόνο σε κύτταρα που διαθέτουν τους κατάλληλους υποδοχείς.
Πολλά διαφορετικά είδη κυττάρων μπορούν να στείλουν ένα μήνυμα. Υπάρχουν ορισμένα κύτταρα των οποίων η κύρια δουλειά είναι να παράγουν ορμόνες. Όταν πολλά από αυτά τα κύτταρα είναι μαζί, ονομάζονται αδένας. Οι αδένες είναι ομάδες κυττάρων που παράγουν κάτι και το απελευθερώνουν (το βγάζουν έξω από το κύτταρο). Πολλοί αδένες παράγουν ορμόνες.
"Ενδοκρινής" σημαίνει ότι εκκρίνεται απευθείας στο αίμα. Οι περισσότερες εσωτερικές εκκρίσεις προέρχονται από ενδοκρινείς αδένες. Η αντίθετη λέξη είναι "εξωκρινής", που σημαίνει έκκριση μέσω αγωγού ή σωλήνα. Ορισμένες ορμόνες παράγονται από εξωκρινείς αδένες και ορισμένες εξωκρινείς εκκρίσεις απελευθερώνονται έξω από το σώμα. Οι ιδρωτοποιοί αδένες και οι σιελογόνοι αδένες είναι παραδείγματα εξωκρινών αδένων των οποίων τα προϊόντα απελευθερώνονται έξω από το σώμα.
Η πρώτη ανακάλυψη μιας ορμόνης έγινε το 1902. Η ορμόνη ήταν η σεκρετίνη. Η λέξη "ορμόνη" χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1905.
Η χημική δομή της ορμόνης επινεφρίνη (αδρεναλίνη)
Ενέργειες
Οι ορμόνες κάνουν πολλά πράγματα. Ρυθμίζουν το μεταβολισμό. Μεταβολισμός είναι οι χημικές και ενεργειακές αντιδράσεις που συμβαίνουν σε ένα ζωντανό οργανισμό. Οι ορμόνες προκαλούν την ανάπτυξη και τον θάνατο των κυττάρων και ολόκληρων οργανισμών. Οι ορμόνες επίσης ξεκινούν και ελέγχουν τη σεξουαλική ανάπτυξη. Για παράδειγμα, οι ορμόνες οιστρογόνα και προγεστερόνη κάνουν τα κορίτσια να περνούν την εφηβεία. Οι ορμόνες βοηθούν στη διατήρηση της ομοιόστασης σε έναν οργανισμό. Ομοιόσταση σημαίνει να διατηρείται μια σταθερή κατάσταση μέσα στο σώμα, όπως η θερμοκρασία, η ποσότητα νερού και αλάτων και η ποσότητα σακχάρου. Οι ορμόνες που απελευθερώνονται από έναν αδένα μπορούν επίσης να δώσουν εντολή σε άλλους αδένες να παράγουν διαφορετικές ορμόνες.
Τύποι ορμονών
Υπάρχουν τέσσερις τύποι ορμονών στα περισσότερα σπονδυλωτά. Ομαδοποιούνται με βάση τις χημικές ουσίες από τις οποίες παράγονται.
- Στεροειδείς ορμόνες - αυτές παράγονται από τη χοληστερόλη. Παραδείγματα στεροειδών ορμονών περιλαμβάνουν τις ορμόνες του φύλου οιστραδιόλη και τεστοστερόνη καθώς και την ορμόνη του στρες κορτιζόλη.
- Εικοσανοειδή: πρόκειται για λιπιδικές ορμόνες - ορμόνες που παράγονται από λιπίδια, είδη λιπών. Πρόκειται κυρίως για ορμόνες που στέλνουν μηνύματα κοντά στο κύτταρο που παράγει τις ορμόνες.
- Προέρχεται από αμινοξέα. Η μελατονίνη δρα στον εγκέφαλο και η θυροξίνη σε όλα σχεδόν τα κύτταρα του σώματος. Πολλές από αυτές τις ορμόνες είναι νευροδιαβιβαστές, ορμόνες που ένα νευρικό κύτταρο στέλνει σε ένα άλλο νευρικό κύτταρο.
- Πεπτίδια, πολυπεπτίδια και πρωτεΐνες - οι μικρές πεπτιδικές ορμόνες περιλαμβάνουν την TRH και τη βαζοπρεσίνη. Τα πεπτίδια που αποτελούνται από δεκάδες ή εκατοντάδες αμινοξέα αναφέρονται ως πρωτεΐνες. Παραδείγματα πρωτεϊνικών ορμονών περιλαμβάνουν την ινσουλίνη και την αυξητική ορμόνη. Οι πιο σύνθετες πρωτεϊνικές ορμόνες φέρουν πλευρικές αλυσίδες υδατανθράκων και ονομάζονται γλυκοπρωτεϊνικές ορμόνες. Η ωχρινοτρόπος ορμόνη, η ωοθυλακιοτρόπος ορμόνη και η θυρεοειδοτρόπος ορμόνη είναι παραδείγματα γλυκοπρωτεϊνικών ορμονών.
Ρύθμιση των ορμονών
Στη βιολογία ρύθμιση σημαίνει να ελέγχεις κάτι. Έτσι, η ρύθμιση των ορμονών σημαίνει να ελέγχεις την ποσότητα των ορμονών που παράγονται και απελευθερώνονται από τα κύτταρα.
Αρνητική ανατροφοδότηση
Η ρύθμιση των ορμονών γίνεται ως επί το πλείστον με αρνητική ανατροφοδότηση. Στην αρνητική ανατροφοδότηση, μια ορμόνη προκαλεί ένα αποτέλεσμα. Τα κύτταρα που παράγουν την ορμόνη ανιχνεύουν αυτό το αποτέλεσμα και η παραγωγή της παύει.
Ένα καλό παράδειγμα αρνητικής ανατροφοδότησης είναι η ορμόνη ινσουλίνη. Η ινσουλίνη παράγεται από το πάγκρεας. Η ινσουλίνη απελευθερώνεται από το πάγκρεας ως απάντηση στην κατανάλωση γλυκόζης. Η ποσότητα της γλυκόζης στο αίμα αυξάνεται και το πάγκρεας ανιχνεύει την αύξηση. Στη συνέχεια εκκρίνει ινσουλίνη στο αίμα. Η ινσουλίνη αυξάνει την πρόσληψη γλυκόζης στα κύτταρα-στόχους. Κάποια ποσότητα γλυκόζης χρησιμοποιείται από τα κύτταρα, αλλά κάποια ποσότητα μετατρέπεται και αποθηκεύεται με τη μορφή γλυκογόνου. Η πρόσληψη γλυκόζης από τα κύτταρα μειώνει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Η μείωση αυτή ανιχνεύεται από το πάγκρεας και ως απάντηση σταματά την έκκριση ινσουλίνης στην κυκλοφορία του αίματος. Καθώς μειώνονται τα επίπεδα ινσουλίνης στο αίμα, μειώνεται και η πρόσληψη γλυκόζης από τα κύτταρα.
Αυτή η αρνητική ανατροφοδότηση συμβάλλει επομένως στη διατήρηση των φυσιολογικών επιπέδων γλυκόζης στο αίμα και αποτρέπει τις ακραίες μεταβολές.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ορμονών. Οι στεροειδείς ορμόνες είναι μη πολικές και δεν χρειάζονται υποδοχέα. Ο δεύτερος τύπος είναι οι πεπτιδικές ορμόνες. Ο τρίτος τύπος είναι οι ορμόνες που προέρχονται από την τυροσίνη. Ένα παράδειγμα είναι οι ορμόνες Τ3 και Τ4 που παράγονται από τον θυρεοειδή αδένα.
Αντισταθμιστικές ορμόνες
Συχνά δύο ορμόνες ελέγχουν το ίδιο προϊόν, η μία αυξάνει και η άλλη μειώνει το στόχο. Η γλυκόζη του αίματος είναι πολύ σημαντική για έναν οργανισμό και ελέγχεται από περισσότερες από μία ορμόνες. Άλλες ορμόνες κάνουν επίσης το επίπεδο της γλυκόζης να ανεβαίνει ή να μειώνεται. Εάν το επίπεδο γλυκόζης πέσει πολύ χαμηλά, ο οργανισμός απελευθερώνει ορμόνες που κάνουν το αντίθετο της ινσουλίνης. Δεν λένε στα κύτταρα του σώματος να προσλάβουν γλυκόζη από το αίμα. Λένε στα κύτταρα να επαναφέρουν τη γλυκόζη στο αίμα. Αυτού του είδους οι ορμόνες που δρουν αντίθετα από άλλες ορμόνες ονομάζονται αντιρρυθμιστικές ορμόνες. Οι αντιρυθμιστικές ορμόνες της ινσουλίνης είναι η γλυκαγόνη και η επινεφρίνη.
Θετική ανατροφοδότηση
Τα πιο σημαντικά πράγματα σε έναν οργανισμό διατηρούνται σε ομοιόσταση με αρνητική ανατροφοδότηση και αντισταθμιστικές ορμόνες. Ωστόσο, μερικά πράγματα ελέγχονται με διαφορετικούς τρόπους. Ένας σπάνιος τρόπος είναι η θετική ανατροφοδότηση. Στην αρνητική ανατροφοδότηση, η επίδραση της ορμόνης κάνει έναν αδένα να σταματήσει να παράγει ορμόνες. Στη θετική ανατροφοδότηση συμβαίνει το αντίθετο. Η επίδραση της ορμόνης λέει στον αδένα να παράγει ακόμη περισσότερες ορμόνες.
Ένα παράδειγμα θετικής ανατροφοδότησης είναι η ορμόνη που προκαλεί τον τοκετό (όταν γεννιούνται τα μωρά). Η ορμόνη αυτή παράγεται από την υπόφυση. Όταν το μωρό αρχίζει να βγαίνει, τεντώνει τον μυ στον τράχηλο της μήτρας (το κάτω μέρος της μήτρας). Τα νεύρα στον τράχηλο της μήτρας στέλνουν ένα μήνυμα στην υπόφυση. Αυτό το μήνυμα κάνει την υπόφυση να απελευθερώσει περισσότερη ωκυτοκίνη. Η ωκυτοκίνη προκαλεί στη συνέχεια τη σύσπαση ή συμπίεση των μυών της μήτρας. Αυτό προκαλεί μεγαλύτερη διάταση στον τράχηλο της μήτρας. Αυτή η διάταση λέει στη συνέχεια στην υπόφυση να παράγει ακόμη περισσότερη ωκυτοκίνη. Έτσι, τα επίπεδα της ωκυτοκίνης συνεχίζουν να αυξάνονται μέχρι η συμπίεση ή οι συσπάσεις της μήτρας να αναγκάσουν το μωρό να βγει έξω.
Σύγκριση με τους νευροδιαβιβαστές
Υπάρχουν σαφείς διακρίσεις μεταξύ ορμονών και νευροδιαβιβαστών:
- Μια ορμόνη μπορεί να δράσει σε ευρύτερη χωρική και χρονική κλίμακα από ό,τι ένας νευροδιαβιβαστής.
- Τα ορμονικά σήματα μπορούν να ταξιδέψουν οπουδήποτε στο κυκλοφορικό σύστημα, αλλά τα νευρικά σήματα κινούνται κατά μήκος προϋπαρχουσών νευρικών οδών.
- Τα νευρικά σήματα μπορούν να μεταδοθούν πολύ πιο γρήγορα (χιλιοστά του δευτερολέπτου) από ό,τι τα ορμονικά σήματα (δευτερόλεπτα, λεπτά ή ώρες). Τα νευρικά σήματα μπορούν να σταλούν με ταχύτητες έως και 100 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
- Η νευρωνική σηματοδότηση είναι μια δράση "όλα ή τίποτα" (ψηφιακή), ενώ η ορμονική σηματοδότηση είναι μια δράση που μπορεί να μεταβάλλεται συνεχώς. Εξαρτάται από τη συγκέντρωση της ορμόνης
Υποδοχείς
Οι περισσότερες ορμόνες ξεκινούν μια κυτταρική απόκριση με τη σύνδεσή τους με κυτταρικές μεμβράνες ή υποδοχείς στο εσωτερικό του κυττάρου. Ένα κύτταρο μπορεί να έχει πολλούς διαφορετικούς τύπους υποδοχέων που αναγνωρίζουν την ίδια ορμόνη αλλά ενεργοποιούν διαφορετικές οδούς μεταγωγής σήματος, ή ένα κύτταρο μπορεί να έχει πολλούς διαφορετικούς υποδοχείς που αναγνωρίζουν διαφορετικές ορμόνες και ενεργοποιούν την ίδια βιοχημική οδό.
Αριστερά : μια στεροειδής (λιπιδική) ορμόνη (1) εισέρχεται σε ένα κύτταρο (2) συνδέεται με μια πρωτεΐνη υποδοχέα (3) προκαλεί τη σύνθεση mRNA, το πρώτο βήμα της πρωτεϊνοσύνθεσης. Δεξιά: οι πρωτεϊνικές ορμόνες (1) συνδέονται με υποδοχείς οι οποίοι (2) ενεργοποιούν ένα μονοπάτι μεταγωγής. (3) ενεργοποιούνται μεταγραφικοί παράγοντες στον πυρήνα: αρχίζει η πρωτεϊνική σύνθεση. Και στα δύο διαγράμματα, α είναι η ορμόνη, β είναι η κυτταρική μεμβράνη, γ είναι το κυτταρόπλασμα και δ είναι ο πυρήνας
Χημικές κατηγορίες
Οι ορμόνες ορίζονται λειτουργικά, όχι δομικά. Μπορούν να έχουν διάφορες χημικές δομές. Οι ορμόνες απαντώνται σε πολυκύτταρους οργανισμούς (φυτά, ζώα, μύκητες, καφέ και κόκκινα φύκη). Οι ενώσεις αυτές εμφανίζονται επίσης σε μονοκύτταρους οργανισμούς και μπορούν να δρουν ως μόρια σηματοδότησης,
Πεπτιδική ορμόνη
Οι πεπτιδικές ορμόνες είναι ορμόνες με σύντομη αλυσίδα αμινοξέων.
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι οι ορμόνες;
A: Οι ορμόνες είναι οι χημικοί αγγελιοφόροι του ενδοκρινικού συστήματος. Είναι σήματα που ρυθμίζουν τις εσωτερικές λειτουργίες του σώματος, μαζί με το νευρικό σύστημα. Κάθε πολυκύτταρος οργανισμός διαθέτει ορμόνες.
Ερ: Πώς λειτουργούν οι ορμόνες;
Α: Όταν μια ορμόνη προσκολλάται σε μια πρωτεΐνη υποδοχέα σε ένα κύτταρο, ξεκινά ένας μηχανισμός σηματοδότησης. Το κύτταρο ή ο ιστός που λαμβάνει αυτό το μήνυμα ονομάζεται "στόχος". Οι ορμόνες δρουν μόνο σε κύτταρα που διαθέτουν τους κατάλληλους υποδοχείς.
Ερ: Τι είναι ένας ενδοκρινής αδένας;
A: Ένας ενδοκρινής αδένας είναι μια ομάδα κυττάρων που παράγουν κάτι και το απελευθερώνουν (το βγάζουν έξω από το κύτταρο). Πολλοί αδένες παράγουν ορμόνες και οι περισσότερες εσωτερικές εκκρίσεις προέρχονται από ενδοκρινείς αδένες.
Ερ: Τι είναι ένας εξωκρινής αδένας;
A: Ένας εξωκρινής αδένας είναι ένας αδένας που εκκρίνει μέσω ενός αγωγού ή σωλήνα και όχι απευθείας στην κυκλοφορία του αίματος, όπως κάνει ένας ενδοκρινής αδένας. Παραδείγματα εξωκρινών αδένων είναι οι ιδρωτοποιοί αδένες και οι σιελογόνοι αδένες των οποίων τα προϊόντα απελευθερώνονται εκτός του σώματος.
Ερ: Ποιος ανακάλυψε πρώτος τις ορμόνες;
Α: Η πρώτη ανακάλυψη μιας ορμόνης έγινε το 1902 από επιστήμονα που αναγνώρισε τη σεκρετίνη ως ορμόνη. Η λέξη "ορμόνη" χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1905.
Ερ: Είναι όλα τα κύτταρα σε θέση να στέλνουν μηνύματα;
Α: Ναι, πολλά διαφορετικά είδη κυττάρων μπορούν να στέλνουν μηνύματα μέσω ορμονών που προσκολλώνται στις πρωτεΐνες-υποδοχείς τους και να ξεκινούν μηχανισμούς για τη σηματοδότηση άλλων κυττάρων ή ιστών προκειμένου να ρυθμίζουν τις σωματικές λειτουργίες εσωτερικά.
