Hormony jsou nejmenší prvky produkované naším tělem. Bez nich však není možná ani existence člověka, ani jiných živých systémů. V článku vás zveme, abyste se seznámili s jednou z jejich odrůd - proteinovými hormony. Zde jsou vlastnosti, funkce a popis těchto prvků.
Co jsou hormony?
Začněme klíčovým konceptem. Slovo pochází z řečtiny. ὁρΜάω - "vzrušovat". Jedná se o organické biologicky aktivní látky, které jsou produkovány tělu vlastními žlázami s vnitřní sekrecí. Vstupují do krevního oběhu, váží se na receptory určitých buněk, regulují fyziologické procesy, metabolismus.
Proteinové hormony (jako všechny ostatní) jsou humorální (přenášené v krvi) regulátory specifických procesů probíhajících v orgánech a jejich systémech.
Nejširší definice: Chemické signalizační látky produkované některými tělními buňkami, které ovlivňují jiné části těla. Hormony jsou syntetizovány obratlovci, ke kterým patříme (speciální endokrinní žlázy), a zvířaty, která nemají tradiční oběhový systém, a dokonce i rostlinami.
Hlavní funkce hormonů
Tyto regulátory, které zahrnují proteinové hormony, jsou navrženy tak, aby v těle vykonávaly řadu funkcí:
- Podpora nebo inhibice růstu.
- Změna nálady.
- Stimulace nebo potlačení apoptózy – odumírání starých buněk v těle.
- Stimulace a potlačení funkcí obranného systému těla - imunity.
- Regulace metabolismu - metabolismus.
- Příprava těla na akci, fyzickou aktivitu – od běhání po zápas a páření.
- Příprava živého systému na důležité období vývoje nebo fungování – puberta, těhotenství, porod, zánik.
- Kontrola reprodukčního cyklu.
- Regulace sytosti a hladu.
- Hovor na sex.
- Stimulace jiných hormonů.
- Nejdůležitějším úkolem je udržovat v těle homeostázu. Tedy stálost jeho vnitřního prostředí.
Odrůdy hormonů
Vzhledem k tomu, že vylučujeme proteinové hormony, znamená to, že existuje určitá gradace těchto biologicky aktivních látek. Podle klasifikace se dělí do následujících skupin, které se liší svou speciální strukturou:
- Steroidy. Jedná se o chemické polycyklické prvky mající lipidovou (tukovou) povahu. Srdcem konstrukce je steranové jádro. Právě ona je zodpovědná za jednotu jejich polymorfní třídy. I sebemenší rozdíly ve steranové bázi způsobí rozdíly ve vlastnostech hormonů této skupiny.
- Deriváty tukůkyseliny. Tyto sloučeniny jsou vysoce nestabilní. Mají lokální účinek na sousední buňky. Druhý název je eikosanoidy. Dělí se na tromboxany, prostaglandiny a leukotrieny.
- Deriváty aminokyselin. Zejména se stále jedná o deriváty prvku tyrosin - adrenalin, tyroxin, norepinefrin. Syntetizováno (tvořeno, produkováno) štítnou žlázou, nadledvinkami.
- Hormony bílkovinné povahy. To zahrnuje jak protein, tak peptid, a proto je druhý název protein-peptid. Jsou to hormony produkované slinivkou břišní a také hypofýzou a hypotalamem. Mezi nimi je důležité vyzdvihnout inzulín, růstový hormon, kortikotropin, glukagon. S některými hormony protein-peptidové povahy se blíže seznámíme v celém článku.
Proteinová skupina
Odlišné mezi všemi uvedenými ve své rozmanitosti. Zde jsou hlavní hormony, které ji „obývají“:
- Faktory uvolňující hypotalamus.
- Tropické hormony produkované adenohypofýzou.
- Regulační látky vylučované endokrinní tkání slinivky břišní jsou glukagon a inzulín. Ten je zodpovědný za správnou hladinu glukózy (cukru) v krvi, reguluje její vstup do svalových a jaterních buněk, kde se látka přeměňuje na glykogen. Pokud tělo nedostatečně produkuje nebo nevylučuje inzulín, rozvine se u člověka diabetes mellitus. Glukagon a adrenalin jsou ve svém působení podobné. Naopak zvyšují množství cukru v krevní hmotě,přispívá k rozkladu glykogenu v játrech – při tomto procesu vzniká glukóza.
- Růstový hormon. Somatotropin je zodpovědný jak za růst kostry, tak i za nárůst tělesné hmotnosti živé bytosti. Jeho nedostatek vede k anomálii - nanismus, nadbytek - ke gigantismu, akromegalii (neúměrně velké ruce, nohy, hlava).
Syntéza v hypofýze
Tento orgán produkuje většinu proteinových peptidových hormonů:
- Gonadotropní hormon. Stimuluje procesy v těle spojené s rozmnožováním. Zodpovědný za tvorbu pohlavních hormonů v gonádách.
- Somatomedin. Růstový hormon.
- Prolaktin. Hormon metabolismu bílkovin zodpovědný za funkčnost mléčných žláz a také za jejich produkci kaseinu (mléčné bílkoviny).
- Polypeptidové hormony s nízkou molekulovou hmotností. Tyto sloučeniny již neovlivňují buněčnou diferenciaci, ale určité fyziologické procesy v těle. Například vasopresin a oxytocin regulují krevní tlak, „monitorují“práci srdce.
Syntéza ve slinivce břišní
Tento orgán je syntézou proteinových hormonů, které řídí metabolismus sacharidů v těle. Jedná se o námi již zmíněný inzulin a glukagon. Sama o sobě je tato žláza exokrinní. Produkuje také řadu trávicích enzymů, které jsou poté předány do dvanáctníku.
Pouze 1 % jejích buněk bude v takzvaných Langerhansových ostrůvcích. Patří mezi ně dva speciální typy částic,které fungují jako endokrinní žlázy. Produkují alfa buňky (glukagon) a beta buňky (inzulin).
Mimochodem, moderní vědci již poznamenali, že působení inzulínu se neomezuje pouze na stimulaci přeměny glukózy na glykogen v jaterních buňkách. Stejný hormon je zodpovědný za některé procesy proliferace a diferenciace ve všech buňkách.
Syntéza v ledvinách
Tento orgán produkuje pouze jeden typ – erytropoetin. Funkce proteinových hormonů této skupiny je regulace diferenciace erytrocytů ve slezině a kostní dřeni.
Pokud jde o samotnou syntézu proteinové skupiny, jedná se o poměrně komplikovaný proces. Zahrnuje nervový centrální systém – funguje prostřednictvím uvolňujících faktorů.
Ve třicátých letech minulého století objevil sovětský badatel Zavadovsky M. M. systém, který nazval „plus-minus-interakce“. Dobrý příklad tohoto regulačního zákona je založen na syntéze tyroxinu ve štítné žláze a syntéze hormonu stimulujícího štítnou žlázu v hypofýze. co tady vidíme? Plusem je, že hormon stimulující štítnou žlázu bude stimulovat produkci tyroxinu štítnou žlázou. Co je negativní akce? Tyroxin zase potlačuje produkci hormonu stimulujícího štítnou žlázu v hypofýze.
V důsledku regulace „plus-minus-interakce“zaznamenáváme udržování konstantní výměny tyroxinu v krvi. Při jeho nedostatku bude činnost štítné žlázy stimulována a při nadbytku potlačována.
Působení proteinové skupiny
Pojďme nyní sledovat působení proteinových hormonů:
- Samy o sobě neproniknou do cílové buňky. Prvky nacházejí na jeho povrchu speciální proteinové receptory.
- Ten druhý „rozpoznává“hormon a váže se na něj určitým způsobem.
- Svazek naopak aktivuje enzym umístěný na vnitřní straně buněčné membrány. Jmenuje se adenylátcykláza.
- Tento enzym začíná přeměňovat ATP na cyklický AMP (cAMP). V ostatních případech se cGMP získává podobným způsobem z GTP.
- cGMP nebo cAMP pak postoupí do buněčného jádra. Tam aktivuje speciální jaderné enzymy, které fosforylují proteiny – nehistonové a histonové.
- Výsledkem je aktivace určité sady genů. Například ty, které jsou zodpovědné za produkci steroidů, začnou pracovat v zárodečných buňkách.
- Posledním krokem celého popsaného algoritmu je vhodná diferenciace.
Inzulin
Inzulin je proteinový hormon, který zná téměř každý. A není to náhoda – dnes je nejstudovanější.
Zodpovídá za mnohostranný účinek na metabolismus téměř ve všech tkáních těla. Jeho hlavním účelem je však regulace koncentrace glukózy v krvi:
- Zvyšuje propustnost hmoty plazmatických buněk pro glukózu.
- Aktivuje klíčové fáze, enzymy glykolýzy - proces oxidace glukózy.
- Stimuluje tvorbu glykogenu z glukózy ve speciálních svalových a jaterních buňkách.
- Zlepšuje syntézu bílkovin a tuků.
- Potlačuje aktivitu enzymů, které štěpí tuky a bílkoviny. Jinými slovy, má jak anabolické, tak antikatabolické účinky.
Absolutní nedostatek inzulinu vede k rozvoji diabetu 1. typu, relativní nedostatek vede k rozvoji diabetu 2. typu.
Molekula inzulínu je tvořena dvěma polypeptidovými řetězci s 51 aminokyselinovými zbytky: A - 21, B - 30. Jsou spojeny dvěma disulfidovými můstky přes cysteinové zbytky. Třetí disulfidová vazba se nachází v řetězci A.
Lidský inzulín se liší od prasečího inzulínu pouze jedním aminokyselinovým zbytkem, od hovězího inzulínem třemi.
Růstový hormon
Somatotropin, růstový hormon, růstový hormon – to vše jsou jeho názvy. Růstový hormon je produkován přední hypofýzou. Patří mezi polypeptidové hormony - do této skupiny patří také prolaktin a placentární laktogen.
Hlavní akce je následující:
- U dětí, dospívajících, mladých lidí - zrychlení lineárního růstu v důsledku prodlužování tubulárních dlouhých kostí končetin.
- Silný antikatabolický a anabolický účinek.
- Zvýšená syntéza bílkovin a inhibice jejich rozpadu.
- Pomáhá snižovat ukládání podkožního tuku.
- Zvyšuje spalování tuků, snaží se vyrovnat poměr svalové a tukové hmoty.
- Zvyšuje hladinu glukózy v krvi tím, že působí jako antagonista inzulínu.
- Podílí se na metabolismu sacharidů.
- Dopad na ostrůvkysekce slinivky břišní.
- Stimulace vstřebávání vápníku kostní tkání.
- Imunostimulace.
Kortikohormon
Další názvy - adrenokortikotropní hormon, kortikotropin, kortikotropní hormon a tak dále. Skládá se z 39 aminokyselinových zbytků. Produkován bazofilními buňkami přední hypofýzy.
Hlavní funkce:
- Kontrola nad syntézou a sekrecí hormonů kůry nadledvin, fascikulární oblasti. Jeho cíle jsou kortizon, kortizol, kortikosteron.
- Simuluje tvorbu estrogenů, androgenů, progesteronu.
Proteinová skupina je jedním z důležitých hormonů v rodině. Je nejrozmanitější z hlediska funkcí, oblastí syntézy.
