Hormoni su najmanji elementi koje proizvodi naše tijelo. Međutim, bez njih nije moguće ni postojanje čovjeka ni drugih živih sistema. U članku vas pozivamo da se upoznate s jednom od njihovih sorti - proteinskim hormonima. Ovdje su karakteristike, funkcije i opis ovih elemenata.
Šta su hormoni?
Počnimo s ključnim konceptom. Riječ dolazi iz grčkog. ὁρΜάω - "uzbuditi". To su organske biološki aktivne tvari koje proizvode vlastite endokrine žlijezde. Ulazeći u krvotok, vezujući se za receptore određenih ćelija, regulišu fiziološke procese, metabolizam.
Proteinski hormoni (kao i svi drugi) su humoralni (nose se u krvi) regulatori specifičnih procesa koji se odvijaju u organima i njihovim sistemima.
Najšira definicija: hemijske signalne supstance koje proizvode neke telesne ćelije da utiču na druge delove tela. Hormone sintetiziraju kičmenjaci, kojima pripadamo (posebne endokrine žlijezde), i životinje koje su lišene tradicionalnog krvotoka, pa čak i biljke.
Glavne funkcije hormona
Ovi regulatori, koji uključuju proteinske hormone, dizajnirani su za obavljanje niza funkcija u tijelu:
- Promocija ili inhibicija rasta.
- Promjena raspoloženja.
- Stimulacija ili supresija apoptoze - odumiranje starih ćelija u tijelu.
- Stimulacija i potiskivanje funkcija odbrambenog sistema organizma - imunitet.
- Regulacija metabolizma - metabolizam.
- Priprema tijela za akciju, fizička aktivnost - od trčanja do rvanja i parenja.
- Priprema živog sistema za važan period razvoja ili funkcionisanja - pubertet, trudnoća, porođaj, izumiranje.
- Kontrola reproduktivnog ciklusa.
- Regulacija sitosti i gladi.
- Poziv za seksualni nagon.
- Stimulacija drugih hormona.
- Najvažniji zadatak je održavanje homeostaze tijela. Odnosno, postojanost njegovog unutrašnjeg okruženja.
Različiti hormoni
Pošto lučimo proteinske hormone, to znači da postoji određena gradacija ovih biološki aktivnih supstanci. Prema klasifikaciji dijele se u sljedeće grupe, koje se razlikuju po posebnoj strukturi:
- Steroidi. To su hemijski policiklični elementi lipidne (masne) prirode. U srcu strukture je steransko jezgro. To je ono što je odgovorno za jedinstvo njihove polimorfne klase. Čak i najmanje razlike u bazi sterana će uzrokovati razlike u svojstvima hormona ove grupe.
- Derivati masnihkiseline. Ova jedinjenja su veoma nestabilna. Imaju lokalni učinak na susjedne ćelije. Drugo ime su eikozanoidi. Dijeli se na tromboksane, prostaglandine i leukotriene.
- Derivati aminokiselina. Konkretno, to su još uvijek derivati elementa tirozina - adrenalin, tiroksin, norepinefrin. Sintetiziraju (formiraju, proizvode) štitna žlijezda, nadbubrežne žlijezde.
- Hormoni proteinske prirode. Ovo uključuje i protein i peptid, zbog čega je drugi naziv protein-peptid. To su hormoni koje proizvodi pankreas, kao i hipofiza i hipotalamus. Među njima je važno istaći insulin, hormon rasta, kortikotropin, glukagon. U članku ćemo detaljnije upoznati neke od hormona proteinsko-peptidne prirode.
Proteinska grupa
Različit među svim navedenim u svojoj raznolikosti. Evo glavnih hormona koji ga "nastanjuju":
- faktori oslobađanja hipotalamusa.
- Tropski hormoni koje proizvodi adenohipofiza.
- Regulatorne supstance koje luči endokrino tkivo pankreasa su glukagon i insulin. Potonji je odgovoran za pravilan nivo glukoze (šećera) u krvi, reguliše njen ulazak u ćelije mišića i jetre, gde se supstanca pretvara u glikogen. Ako se inzulin ne proizvodi ili luči u organizmu nedovoljno, osoba razvija dijabetes melitus. Glukagon i adrenalin su slični po svom djelovanju. Naprotiv, povećavaju količinu šećera u krvnoj masi,doprinoseći razgradnji glikogena u jetri - u ovom procesu nastaje glukoza.
- Hormon rasta. Somatotropin je odgovoran i za rast skeleta i za povećanje tjelesne težine živog bića. Njegov nedostatak dovodi do anomalije - patuljastosti, višak - do gigantizma, akromegalije (neproporcionalno velike ruke, stopala, glava).
Sinteza u hipofizi
Ovaj organ proizvodi većinu proteina-peptidnih hormona:
- Gonadotropni hormon. Stimulira procese u tijelu povezane s reprodukcijom. Odgovoran za stvaranje polnih hormona u gonadama.
- Somatomedin. Hormon rasta.
- Prolaktin. Hormon metabolizma proteina odgovoran za funkcionalnost mliječnih žlijezda, kao i za njihovu proizvodnju kazeina (mliječnih proteina).
- Polipeptidni hormoni niske molekularne težine. Ova jedinjenja više ne utiču na diferencijaciju ćelija, već na određene fiziološke procese u telu. Na primjer, vazopresin i oksitocin regulišu krvni pritisak, "prate" rad srca.
Sinteza u pankreasu
Ovaj organ je sinteza proteinskih hormona koji kontroliraju metabolizam ugljikohidrata u tijelu. To su insulin i glukagon koje smo već spomenuli. Sama po sebi, ova žlezda je egzokrina. Takođe proizvodi brojne probavne enzime, koji se zatim prenose u duodenum.
Samo 1% njegovih ćelija biće na takozvanim Langerhansovim ostrvima. To uključuje dvije posebne vrste čestica,koje funkcionišu kao endokrine žlezde. Oni proizvode alfa ćelije (glukagon) i beta ćelije (insulin).
Uzgred, savremeni naučnici već primećuju da delovanje insulina nije ograničeno na stimulisanje pretvaranja glukoze u glikogen u ćelijama jetre. Isti hormon je odgovoran za neke procese proliferacije i diferencijacije u svim ćelijama.
Sinteza u bubrezima
Ovaj organ proizvodi samo jednu vrstu - eritropoetin. Funkcije proteinskih hormona ove grupe su regulacija diferencijacije eritrocita u slezeni i koštanoj srži.
Što se tiče same sinteze proteinske grupe, ovo je prilično komplikovan proces. Uključuje nervni centralni sistem - radi kroz oslobađajuće faktore.
Još tridesetih godina prošlog veka, sovjetski istraživač Zavadovski M. M. otkrio je sistem koji je nazvao "plus-minus-interakcija". Dobar primjer ovog zakona regulacije zasniva se na sintezi tiroksina u štitnoj žlijezdi i sintezi tireostimulirajućeg hormona u hipofizi. Šta vidimo ovdje? Plus-akcija je da će tireostimulirajući hormon stimulirati proizvodnju tiroksina od strane štitne žlijezde. Šta je negativna akcija? Tiroksin, zauzvrat, potiskuje proizvodnju hormona koji stimulira štitnjaču od strane hipofize.
Kao rezultat regulacije "plus-minus-interakcija", bilježimo održavanje stalne izmjene tiroksina u krvi. Njegovim nedostatkom će se stimulirati aktivnost štitne žlijezde, a sa viškom potisnuti.
Akcija proteinske grupe
Pratimo sada djelovanje proteinskih hormona:
- Sami sami, ne prodiru u ciljnu ćeliju. Elementi pronalaze posebne proteinske receptore na njegovoj površini.
- Potonji "prepoznaju" hormon i vezuju se za njega na određeni način.
- Svežić će zauzvrat aktivirati enzim koji se nalazi na unutrašnjoj strani ćelijske membrane. Ime mu je adenilat ciklaza.
- Ovaj enzim počinje da pretvara ATP u ciklički AMP (cAMP). U drugim slučajevima, cGMP se dobija na sličan način od GTP-a.
- cGMP ili cAMP će zatim nastaviti do ćelijskog jezgra. Tamo će aktivirati posebne nuklearne enzime koji fosforiliraju proteine - nehistonske i histonske.
- Rezultat je aktivacija određenog skupa gena. Na primjer, oni koji su odgovorni za proizvodnju steroida počinju raditi u zametnim stanicama.
- Posljednji korak cijelog opisanog algoritma je odgovarajuća diferencijacija.
Insulin
Insulin je proteinski hormon poznat skoro svima. I nije slučajno - danas je najviše proučavan.
Odgovoran za višestruko djelovanje na metabolizam u gotovo svim tkivima tijela. Međutim, njegova glavna svrha je regulacija koncentracije glukoze u krvi:
- Povećava propusnost mase plazma ćelija za glukozu.
- Aktivira ključne faze, enzime glikolize - proces oksidacije glukoze.
- Podstiče stvaranje glikogena iz glukoze u posebnim ćelijama mišića i jetre.
- Pojačava sintezu proteina i masti.
- Suzbija aktivnost enzima koji razgrađuju masti i proteine. Drugim riječima, ima i anaboličko i antikataboličko djelovanje.
Apsolutni nedostatak inzulina dovodi do razvoja dijabetesa tipa 1, relativni nedostatak vodi do razvoja dijabetesa tipa 2.
Molekul insulina je formiran od dva polipeptidna lanca sa 51 aminokiselinskim ostatkom: A - 21, B - 30. Povezani su sa dva disulfidna mosta preko cisteinskih ostataka. Treća disulfidna veza se nalazi u A lancu.
Ljudski inzulin se razlikuje od svinjskog inzulina za samo jedan aminokiselinski ostatak, od goveđeg za tri.
Hormon rasta
Somatotropin, hormon rasta, hormon rasta - sve su to nazivi. Hormon rasta proizvodi prednja hipofiza. Spada u polipeptidne hormone - u ovoj grupi su i prolaktin i placentni laktogen.
Glavna radnja je sljedeća:
- Kod djece, adolescenata, mladih - ubrzanje linearnog rasta zbog produžavanja cjevastih dugih kostiju udova.
- Moćno antikataboličko i anaboličko djelovanje.
- Povećana sinteza proteina i inhibicija njihove razgradnje.
- Pomaže u smanjenju potkožnih masnih naslaga.
- Povećava sagorijevanje masti, nastoji izjednačiti omjer mišićne i masne mase.
- Povećava nivoe glukoze u krvi djelujući kao antagonist inzulina.
- Učestvuje u metabolizmu ugljenih hidrata.
- Uticaj na otočićedijelovi pankreasa.
- Stimulacija apsorpcije kalcija koštanim tkivom.
- Imunostimulacija.
kortikohormon
Drugi nazivi - adrenokortikotropni hormon, kortikotropin, kortikotropni hormon i tako dalje. Sastoji se od 39 aminokiselinskih ostataka. Proizveden od bazofilnih ćelija prednje hipofize.
Glavne funkcije:
- Kontrola nad sintezom i lučenjem hormona kore nadbubrežne žlijezde, fascikularne regije. Njegove mete su kortizon, kortizol, kortikosteron.
- Simulira stvaranje estrogena, androgena, progesterona.
Proteinska grupa je jedan od važnih hormona u porodici. Najraznovrsniji je u smislu funkcija, oblasti sinteze.
