Hormoni – razlika između verzija
Nema sažetka izmjene |
Nema sažetka izmjene |
||
Red 1: | Red 1: | ||
{{rut}} |
|||
[[File:1802 Examples of Amine Peptide Protein and Steroid Hormone Structure.jpg|thumb|00px|Različiti tipovi hormona se luče u telu. Oni imaju različite biološke uloge i funkcije.]] |
|||
[[Datoteka:Adrenaline_chemical_structure.png|thumb|Strukturna formula hormona [[Epinefrin|adrenalina]], jednog od [[kateholamin]]a]] |
[[Datoteka:Adrenaline_chemical_structure.png|thumb|Strukturna formula hormona [[Epinefrin|adrenalina]], jednog od [[kateholamin]]a]] |
||
'''Hormon''' (od [[Grčki jezik|Grčkog]] ''όρμή'' - pokrenuti, probuditi) je [[hemijsko jedinjenje|hemijski]] glasnik između [[ćelija (biologija)|ćelija]] (ili grupe ćelija). To su organska jedinjenja različite hemijske prirode, koja deluju u malim količinama. Njihovo delovanje je specifično pa nedostatak dovodi do karakterističnih promena u organizmu. Svi [[višećelijski organizmi]] organizmi proizvode hormone (uključujući biljke - fitohormoni). |
'''Hormon''' (od [[Grčki jezik|Grčkog]] ''όρμή'' - pokrenuti, probuditi) je [[hemijsko jedinjenje|hemijski]] glasnik između [[ćelija (biologija)|ćelija]] (ili grupe ćelija). To su organska jedinjenja različite hemijske prirode, koja deluju u malim količinama. Njihovo delovanje je specifično pa nedostatak dovodi do karakterističnih promena u organizmu. Svi [[višećelijski organizmi]] organizmi proizvode hormone (uključujući biljke - fitohormoni). |
||
Red 51: | Red 53: | ||
U cilju brzog oslobađanja aktivnih hormona u [[Cirkulatorni sistem|krvotok]], ćelije biosintetičkih hormona mogu proizvoditi i čuvati biološke neaktivne hormone u vidu pre- ili prohormona. Ovi potom mogu brzo biti, kao rezultat odgovarajućih stimulansa, konvertovani u svoje aktivne forme hormona. |
U cilju brzog oslobađanja aktivnih hormona u [[Cirkulatorni sistem|krvotok]], ćelije biosintetičkih hormona mogu proizvoditi i čuvati biološke neaktivne hormone u vidu pre- ili prohormona. Ovi potom mogu brzo biti, kao rezultat odgovarajućih stimulansa, konvertovani u svoje aktivne forme hormona. |
||
== Regulation == |
|||
The rate of hormone biosynthesis and secretion is often regulated by a [[Homeostasis|homeostatic]] [[negative feedback]] control mechanism. Such a mechanism depends on factors that influence the [[metabolism]] and [[excretion]] of hormones. Thus, higher hormone concentration alone cannot trigger the negative feedback mechanism. Negative feedback must be triggered by overproduction of an "effect" of the hormone. |
|||
Hormone secretion can be stimulated and inhibited by: |
|||
* Other hormones (''stimulating''- or ''releasing'' -hormones) |
|||
* Plasma concentrations of ions or nutrients, as well as binding [[globulin]]s |
|||
* [[Neuron]]s and mental activity |
|||
* Environmental changes, e.g., of light or temperature |
|||
One special group of hormones is the [[tropic hormone]]s that stimulate the hormone production of other [[endocrine system|endocrine glands]]. For example, [[thyroid-stimulating hormone]] (TSH) causes growth and increased activity of another endocrine gland, the [[thyroid]], which increases output of [[thyroid hormone]]s. |
|||
To release active hormones quickly into the [[Circulatory system|circulation]], hormone biosynthetic cells may produce and store biologically inactive hormones in the form of [[prehormone|pre-]] or [[prohormone]]s. These can then be quickly converted into their active hormone form in response to a particular stimulus. |
|||
[[Eicosanoids]] are considered to act as local hormones. |
|||
== Receptori == |
|||
[[File:Steroid and Lipid Hormones.svg|thumb|400px|The left diagram shows a steroid (lipid) hormone (1) entering a cell and (2) binding to a receptor protein in the nucleus, causing (3) mRNA synthesis which is the first step of protein synthesis. The right side shows protein hormones (1) binding with receptors which (2) begins a transduction pathway. The transduction pathway ends (3) with transcription factors being activated in the nucleus, and protein synthesis beginning. In both diagrams, a is the hormone, b is the cell membrane, c is the cytoplasm, and d is the nucleus.]] |
|||
Most hormones initiate a cellular response by initially binding to either [[membrane protein|cell membrane associated]] or [[intracellular]] [[receptor (biochemistry)|receptor]]s. A cell may have several different receptor types that recognize the same hormone but activate different [[signal transduction]] pathways, or a cell may have several different receptors that recognize different hormones and activate the same biochemical pathway. |
|||
Receptors for most [[peptide hormone|peptide]] as well as many [[eicosanoid]] hormones are embedded in the [[plasma membrane]] at the surface of the cell and the majority of these receptors belong to the [[G protein-coupled receptor]] (GPCR) class of seven [[alpha helix]] [[transmembrane]] proteins. The interaction of hormone and receptor typically triggers a cascade of secondary effects within the [[cytoplasm]] of the cell, often involving [[phosphorylation]] or dephosphorylation of various other cytoplasmic proteins, changes in [[ion channel]] permeability, or increased concentrations of intracellular molecules that may act as [[second messenger|secondary messengers]] (e.g., [[cyclic AMP]]). Some [[protein hormone]]s also interact with [[intracellular]] receptors located in the [[cytoplasm]] or [[Cell nucleus|nucleus]] by an [[intracrine]] mechanism. |
|||
For [[steroid hormone|steroid]] or [[thyroid hormone|thyroid]] hormones, their [[steroid hormone receptor|receptors]] are located [[intracellular|inside the cell]] within the [[cytoplasm]] of the target cell. These receptors belong to the [[nuclear receptor]] family of ligand-activated [[transcription factor]]s. To bind their receptors, these hormones must first cross the cell membrane. They can do so because they are lipid-soluble. The combined hormone-receptor [[protein complex|complex]] then moves across the nuclear membrane into the nucleus of the cell, where it binds to specific [[DNA sequences]], regulating the expression of certain [[genes]], and thereby increasing the levels of the proteins encoded by these genes.<ref name=beato>{{cite journal | author =Beato M, Chavez S and Truss M | title = Transcriptional regulation by steroid hormones | journal = Steroids | year=1996 | volume=61 | issue=4 | pages=240–251 | pmid = 8733009 | doi = 10.1016/0039-128X(96)00030-X}}</ref> However, it has been shown that not all steroid receptors are located inside the cell. Some are associated with the [[plasma membrane]].<ref name=hammes>{{cite journal | author =Hammes SR | title = The further redefining of steroid-mediated signaling | journal = Proc Natl Acad Sci USA | year=2003 | volume=100 | issue=5 | pages=21680–2170 | pmid = 12606724 | doi = 10.1073/pnas.0530224100 | pmc =151311}}</ref> |
|||
== Hormonski efekti == |
== Hormonski efekti == |
Verzija na datum 23 maj 2015 u 00:35
Jedan korisnik upravo radi na ovom članku! Mole se ostali suradnici da ne uređuju članak dok je ova obavijest prisutna. Koristite stranicu za razgovor na ovom članku ako imate komentare i pitanja u vezi s člankom. Kada radovi budu gotovi, korisnik koji uređuje članak uklonit će ovaj šablon! Hvala na razumijevanju! Šablon može biti uklonjen ako kroz tri dana od trenutka postavljanja ili posljednje izmjene nema novih izmjena na članku. |
Hormon (od Grčkog όρμή - pokrenuti, probuditi) je hemijski glasnik između ćelija (ili grupe ćelija). To su organska jedinjenja različite hemijske prirode, koja deluju u malim količinama. Njihovo delovanje je specifično pa nedostatak dovodi do karakterističnih promena u organizmu. Svi višećelijski organizmi organizmi proizvode hormone (uključujući biljke - fitohormoni).
Funkcija hormona je da služi kao signal do ciljne ćelije; aktivnost hormona je determinisana načinom sekrecije i prenosnim signalom primajućeg tkiva. Hemijski glasnici, koje sintetizuju neuroni čine neuro-hormone, a druge posebne ćelije sintetizuju "klasične" hormone. Najpoznatiji životinjski hormoni su proizvedeni u endokrinim žlezdama kičmenjaka, ali hormoni se proizvode u skoro svakom organskom sistemu i tkivu u životinjskom telu.
Hormonski molekuli se izlučuju (puštaju) direktno u krvotok. Hormoni se krvlju prenose do mesta gde treba ostaviti "poruku", to jest do mesta delovanja. To su posebna tkiva, specifična za svaki hormon, tzv. ciljana tkiva. Na ćelijama ciljanih tkiva nalaze se specifične molekulske strukture, receptori. Oni se mogu nalaziti i u samim ćelijama. Hormoni "pronalaze" ciljana tkiva "prepoznavajući" svoje receptore, reaguju sa njima na specifičan način i nizom hemijskih reakcija izazivaju metabolički efekat u ćeliji.
Neki hormoni zvani ektohormoni se ne izlučuju u krvotok, oni se kreću cirkulacijom ili difuzijom do ciljnih ćelija, koje mogu biti obližnje ćelije (parakrine aktivnost) u okviru istog tkiva ili ćelije udaljenih organa u telu.
Hijerarhijska priroda hormonske kontrole
Hormonska regulacija metaboličkih aktivnosti uključuje hijerarhiju tipova ćelija koje utiču jedna na drugu bilo da bi stimulisali ili izmenili oslobađanje ili aktivnost određenog hormona. Sekrecija hormona iz uzastopnih nivoa endokrinih ćelija je stimulisana hemijskim signalima koji potiču iz viših ćelija u hijerarhijskom sistemu. Kao što se vidi na donjem dijagramu glavni koordinator hormonske aktivnosti kod sisara je hipotalamus koji reaguje na input primljen iz centralnog nervnog sistema. [1]
Hormonska signalizacija
Slanje hormonskih signala kroz ovu hijerarhiju uključuje sledeće:
- Biosintezu određenog hormona u određenom tkivu.
- Skladištenje i sekreciju hormona.
- Prenos hormona do ciljne ćelije(ćelija).
- Prepoznavanje hormona od strane povezane ćelijske membrane ili intraćelijskog receptorskog proteina.
- Prenošenje i pojačavanje primljenog hormonskog signala preko procesa prenosa signala. Ovaj proces potom vodi ka ćelijskoj reakciji. Reakcija ciljne ćelije može biti prepoznata po originalnom hormonu od strane ćelije koja proizvodi taj hormon, vodeći do deregulacije u proizvodnji hormona. Ovo je primer homeostatičke negativne povratne veze.
- Degradacija hormona.
Hormonske biosintetičke ćelije su tipična vrsta specijalizovanih ćelija koje se nalaze u okviru posebnih endokrinih žlezda (na primer tiroidne žlezde, ovarijumu ili testisu). Hormoni mogu da napuste biosintezu ili slanje ćelija putem procesa egzocitoze ili drugog procesa membranskog prenošenja. Međutim, hijerarhijski model je više od pojednostavljavanja hormonskog signalnog procesa. Ćelijski primaoci određenog hormonskog signala uobičajeno mogu biti jedan od više tipova ćelija i nalaziti se u okviru većeg broja različitih tkiva. Različiti tipovi tkiva mogu imati različite reakcije na isti hormonski signal. Usled ovoga, hormonsko signaliziranje je veoma komplikovano i teško je primeniti diseciranje u analizi.
Interakcija sa receptorima
Većina hormona započinje ćelijsku reakciju na bazi inicijalnog kombinovanja sa specifičnim intraćelijskim ili receptorskim proteinom povezanim sa ćelijskom membranom. Ćelije mogu imati različite receptore koji prepoznaju isti hormon i aktiviraju različite puteve prenosa signala, ili alternativno različiti hormoni i njihovi receptori mogu da koriste isti biohemijski proces.
Za većinu hormona, uključujući većinu proteinskih hormona, receptor je povezan sa membranom i ugrađen u plazmu membrane na površini ćelije. Interakcija hormona i receptora uobičajeno izaziva niz sekundarnih efekata u okviru citoplazme ćelije, često uključujući fosforilaciju ili defosforilaciju različitih citoplazmatičnih proteina, promene u propustljivosti jonskih kanala ili povećanje koncentracije intraćelijskih molekula koji se mogu ponašati kao sekundarni prenosioci (na primer ciklični AMP).
Za hormone kao što su steroidi ili hormoni tiroidne žlezde, njihovi receptori su smešteni intraćelijski u okviru citoplazme njihove ciljne ćelije. Da bi vezali svoje receptore ovi hormoni moraju da prođu ćelijsku membranu. Kombinovani hormon-receptor kompleks potom se pomera duž nuklearne membrane u jezgro ćelije, gde se vezuje za specifičnu DNA sekvencu, povećavajući ili neutrališući akciju određenih gena i utičući na proteinsku sintezu[2]. Međutim, kao što se pokazalo nisu svi steroidni receptori locirani intraćelijski, neki su povezani sa ćelijskom membranom. [3]
Važno je uzeti u obzir i formiranje efikasne koncentracije hormonsko-receptorskih kompleksa koja određuje nivo na kom je način prenosa ćelijskog signala aktiviran u reakciji na hormonski signal. Koncentracija hormonsko-receptorskog kompleksa se efikasno određuje na bazi tri faktora:
- Raspoloživog broja hormonskih molekula za kompleksnu formaciju
- Raspoloživog broja receptornih molekula za kompleksnu formaciju i
- Vezivnog afiniteta između hormona i receptora.
Uglavnom broj hormonskih molekula koji su na raspolaganju za kompleksnu formaciju je ključni faktor u određivanju nivoa na kom je prenosa signala aktiviran. Broj raspoloživih molekulskih hormona određen koncentracijom cirkulišućeg hormona je pod uticajem nivoa i stepena sekrecije biosintetičkih ćelija. Broj receptora na površini ćelije prijemnika takođe može da bude raznolik kao i afinitet između hormona i njegovih receptora.
Fiziologija hormona
Većina ćelija je sposobna da proizvede jedan ili više molekula koji se ponašaju kao signalni molekuli za druge ćelije, menjajući njihov rast, funkciju ili metabolizam. Klasični hormoni proizvedeni od strane endokrine žlezde su ćelijski proizvodi, specijalizovani da služe kao regulatori na nivou celog organizma. Međutim oni mogu ispoljavati i svoje efekte u okviru tkiva u kom se proizvode i inicijalno oslobađaju. Stepen hormonske biosinteze i sekrecije je često regulisan putem kontrolnog mehanizma homeostatičke negativne reakcije. Ovaj mehanizam zavisi od faktora koji utiču na metabolizam i lučenje hormona.
Lučenje hormona može biti stimulisano ili inhibirano:
- Drugim hormonima (stimulišućim - ili oslobađajućim – hormonima)
- Koncentracijom plazme jona ili hranljivih sastojaka, kao i obaveznim globulinima
- Neuronima i mentalnom aktivnošću
- Promenama sredine, na primer svetlosti ili temperature.
Posebna grupa hormona su tropni hormoni koji stimulišu produkciju hormona drugih endokrinih žlezda. Na primer, tireostimulišući hormon (TSH) prouzrokuje rast i povećava aktivnost druge endokrine žlezde, tiroidne žlezde, koji povećava proizvodnju tiroidnih hormona. Nedavno je identifikovana klasa hormona koji su vrste hormona gladi – grelin, oreksin i PZZ 3-36 i hormona sitosti – na primer leptin, obestatin, nesfatin-1.
U cilju brzog oslobađanja aktivnih hormona u krvotok, ćelije biosintetičkih hormona mogu proizvoditi i čuvati biološke neaktivne hormone u vidu pre- ili prohormona. Ovi potom mogu brzo biti, kao rezultat odgovarajućih stimulansa, konvertovani u svoje aktivne forme hormona.
Regulation
The rate of hormone biosynthesis and secretion is often regulated by a homeostatic negative feedback control mechanism. Such a mechanism depends on factors that influence the metabolism and excretion of hormones. Thus, higher hormone concentration alone cannot trigger the negative feedback mechanism. Negative feedback must be triggered by overproduction of an "effect" of the hormone.
Hormone secretion can be stimulated and inhibited by:
- Other hormones (stimulating- or releasing -hormones)
- Plasma concentrations of ions or nutrients, as well as binding globulins
- Neurons and mental activity
- Environmental changes, e.g., of light or temperature
One special group of hormones is the tropic hormones that stimulate the hormone production of other endocrine glands. For example, thyroid-stimulating hormone (TSH) causes growth and increased activity of another endocrine gland, the thyroid, which increases output of thyroid hormones.
To release active hormones quickly into the circulation, hormone biosynthetic cells may produce and store biologically inactive hormones in the form of pre- or prohormones. These can then be quickly converted into their active hormone form in response to a particular stimulus.
Eicosanoids are considered to act as local hormones.
Receptori
Most hormones initiate a cellular response by initially binding to either cell membrane associated or intracellular receptors. A cell may have several different receptor types that recognize the same hormone but activate different signal transduction pathways, or a cell may have several different receptors that recognize different hormones and activate the same biochemical pathway.
Receptors for most peptide as well as many eicosanoid hormones are embedded in the plasma membrane at the surface of the cell and the majority of these receptors belong to the G protein-coupled receptor (GPCR) class of seven alpha helix transmembrane proteins. The interaction of hormone and receptor typically triggers a cascade of secondary effects within the cytoplasm of the cell, often involving phosphorylation or dephosphorylation of various other cytoplasmic proteins, changes in ion channel permeability, or increased concentrations of intracellular molecules that may act as secondary messengers (e.g., cyclic AMP). Some protein hormones also interact with intracellular receptors located in the cytoplasm or nucleus by an intracrine mechanism.
For steroid or thyroid hormones, their receptors are located inside the cell within the cytoplasm of the target cell. These receptors belong to the nuclear receptor family of ligand-activated transcription factors. To bind their receptors, these hormones must first cross the cell membrane. They can do so because they are lipid-soluble. The combined hormone-receptor complex then moves across the nuclear membrane into the nucleus of the cell, where it binds to specific DNA sequences, regulating the expression of certain genes, and thereby increasing the levels of the proteins encoded by these genes.[2] However, it has been shown that not all steroid receptors are located inside the cell. Some are associated with the plasma membrane.[3]
Hormonski efekti
Efekti hormona su različiti, ali mogu uključiti:
- stimulaciju ili inhibiciju rasta,
- početak ili sprečavanje apoptoza(programiranog odumiranja ćelije)
- aktiviranja ili inhibicije imunog sistema
- regulisanja metabolizma
- pripreme za novu aktivnost (na primer, borbenosti, bežanja, parenja)
- pripreme za novu životnu fazu (na primer pubertet, briga za potomstvo, menopauza)
- kontrolisanje reproduktivnog ciklusa.
U dosta slučajeva, jedan hormon može regulisati proizvodnju i oslobađanje drugih hormona.
Veliki broj reakcija na hormonske signale može se opisati u smislu da služe u regulisanju metaboličkih aktivnosti organa ili tkiva.
Hemijske klase hormona
Hormoni kičmenjaka se mogu podeliti u tri hemijske klase:
- Amino-izvedeni hormoni su derivati aminokiselina tirozina i triptofana. Primeri su kateholamin i tiroksin.
- Peptidni hormoni se sastoje od lanaca aminokiselina. Primeri malih peptidnih hormona su TRH i vazopresin. Peptidi koji se sastoje od zbira ili stotina aminokiselina su poznati kao proteini. Primeri proteinskih hormona uključuju insulin i hormon rasta. Složeniji proteinski hormoni nose / stvaraju karbohidrantnu stranu lanca i nazivaju se glikoproteinskim hormonima. Glikoproteinski hormoni su luteinski hormoni, folikulo-stimulišući hormoni i tiroidno-stimulišući hormoni.
- Lipidi i fosfolipidno izvedeni hormoni su derivati lipida kao što su linoleinska kiselina i arahidonična kiselina i fosfolipidi. Glavna klasa su steroidni hormoni koji su proizvod holesterola i eikosanoid. Primeri hormona steroida su testosteron i kortizol. Hormoni sterola kao što je kalkitriol su homologan sistem. Nadbubrežna opna i polni organ su primarni izvori steroidnih hormona. Primer eikosanoid je dosta proučavan prostaglandin.
Farmakologija
Dosta hormona i njihovih analogija se koristi kao lek. Najčešće prepisivani hormoni su estrogen i progesteron (kao metod hormonske kontracepcije i kao HRT), tiroksin (kao levotiroksin, za hipotiroidu) i steroidi (za autonomne bolesti i nekoliko disajnih poremećaja). Dosta dijabetičara koristi insulin. Farmakološki ekvivalenti adrenalina se veoma koriste za dobijanje lokalnih preparata u otorinolaringologiji, dok kreme na bazi steroida i vitamina D se često koriste u dermatološkoj praksi.
“Farmakološka doza” hormona označava medicinsku dozu u smislu količine hormona koja je mnogo viša od one koja se prirodno javlja u zdravom organizmu. Efekti farmakoloških doza hormona mogu biti različiti u poređenju sa reakcijama na količinu koja se prirodno javlja u organizmu i može biti korisna u terapijske svrhe. Primer farmakološke doze je glikokortikoid u cilju smanjenja zapaljenskih procesa.
Važni ljudski hormoni
Značaj hormona kao bioregulatora
Hormoni regulišu i održavaju celokupan metabolizam, sastav krvi i drugih telesnih tečnosti, normalno funkcionisanje organa, vrše kontrolu i obezbjeđuju rast i razvoj različitih tkiva, organa i celokupnog organizma. Skoro da nema procesa koji nije neposredno ili posredno pod uticajem jednog ili više hormona. Svaki hormon ima specifične uticaje na metabolizam i funkciju posebnih organa. Polni hormoni utiču na razvoj primarnih i sekundarnih polnih karakteristika, kortizol utiče na metabolizam ugljenih hidrata, aldosteron na sadrzaj elektrolita itd. Usled nedostatka, smanjenje sinteze ili povećanog stvaranja hormona mogu nastati promene u hemijskim reakcijama koje remete metabolizam i tako izazivaju razne poremećaje i bolesti.
Takođe videti
- Endokrinologija
- Endokrini sistem
- Neuroendokrinologija
- Biljni hormoni ili regulatori rasta biljaka
- Intrakrine
- Citokrine
- Faktor rasta
Reference
- ↑ Mathews, CK and van Holde, K. E. (1990). „Integration and control of metabolic processes”. u: Bowen, D.. Biochemistry. The Benjamin/Cummings publishing group. str. 790-792. ISBN 0-8053-5015-2.
- ↑ 2,0 2,1 Beato M, Chavez S and Truss M (1996). „Transcriptional regulation by steroid hormones”. Steroids 61 (4): 240-251. PMID 8733009. Greška u referenci: Nevaljana oznaka
<ref>
; naziv "beato" je zadan više puta s različitim sadržajem - ↑ 3,0 3,1 Hammes SR (2003). „The further redefining of steroid-mediated signaling”. Proc Natl Acad Sci USA 100 (5): 21680-2170. PMID 12606724. Greška u referenci: Nevaljana oznaka
<ref>
; naziv "hammes" je zadan više puta s različitim sadržajem
Literatura
- Mathews, CK and van Holde, K. E. (1990). „Integration and control of metabolic processes”. u: Bowen, D.. Biochemistry. The Benjamin/Cummings publishing group. str. 790-792. ISBN 978-0-8053-5015-9.
- Buchner, Elisabeth: Wenn Körper und Gefühle Achterbahn spielen, ISBN 3-934246-00-1
- Kleine, Bernhard: Hormone und Hormonsystem. Springer Verlag 2007, ISBN 3-540-37702-6
- Larsen, P. Reed: Williams Textbook of Endocrinology. Saunders, Philadelphia, PA; 10. Auflage 2003
- Meyer, Ulrich: Die Geschichte der Östrogene. Pharmazie in unserer Zeit 33(5), S. 352–356 (2004), ISSN 0048-3664
- Munk, Katharina: Grundstudium Biologie – Zoologie. Spektrum Akademischer Verlag (2002), ISBN 3-8274-0908-X
- Penzlin, Heinz: Lehrbuch der Tierphysiologie. Spektrum Akademischer Verlag (2009), 7. Auflage, ISBN 3-8274-2114-4