Hormon | de kemiska budbärarna i det endokrina systemet
Hormoner är det endokrina systemets kemiska budbärare. Hormoner är de signaler som tillsammans med nervsystemet reglerar kroppens inre funktion. Varje flercellig organism har hormoner. De celler som reagerar på ett visst hormon har speciella receptorer för det hormonet. När ett hormon fäster vid receptorproteinet startar en signalmekanism. Den cell eller vävnad som får meddelandet kallas "måltavla". Hormoner verkar endast på celler som har rätt receptorer.
Många olika typer av celler kan skicka ett meddelande. Det finns celler vars huvudsakliga uppgift är att producera hormoner. När många av dessa celler är tillsammans kallas de för en körtel. Körtlar är grupper av celler som tillverkar något och släpper ut det (lägger det utanför cellen). Många körtlar tillverkar hormoner.
"Endokrin" betyder att den utsöndras direkt i blodet. De flesta inre sekret kommer från endokrina körtlar. Det motsatta ordet är "exokrin", vilket betyder att de utsöndras genom en kanal eller ett rör. Vissa hormoner produceras av exokrina körtlar, och vissa exokrina sekret släpps ut utanför kroppen. Svettkörtlar och spottkörtlar är exempel på exokrina körtlar vars produkter släpps ut utanför kroppen.
Den första upptäckten av ett hormon gjordes 1902. Hormonet var sekretin. Ordet "hormon" användes för första gången 1905.
Den kemiska strukturen hos hormonet adrenalin (epinefrin)
Åtgärder
Hormoner gör många saker. De reglerar ämnesomsättningen. Metabolism är de kemiska och energimässiga reaktioner som sker i en levande varelse. Hormoner orsakar cellers och hela organismers tillväxt och död. Hormoner startar och styr också den sexuella utvecklingen. Hormonerna östrogen och progesteron får till exempel flickor att gå igenom puberteten. Hormoner bidrar till att hålla homeostas i en organism. Homeostas innebär att hålla ett konstant tillstånd i kroppen, till exempel temperatur, vatten- och saltmängd och sockermängd. Hormoner som frisätts av en körtel kan också be andra körtlar att tillverka olika hormoner.
Typer av hormoner
Det finns fyra typer av hormoner hos de flesta ryggradsdjur. De är grupperade efter de kemikalier som de tillverkas av.
- Steroidhormoner - dessa tillverkas av kolesterol. Exempel på steroidhormoner är könshormonerna östradiol och testosteron samt stresshormonet kortisol.
- Eikosanoider: Detta är lipidhormoner, dvs. hormoner som tillverkas av lipider, dvs. fettarter. Det är främst hormoner som skickar meddelanden till den cell som tillverkar hormonerna.
- Aminosyra som härrör från. Melatonin verkar på hjärnan och tyroxin på nästan alla celler i kroppen. Många av dessa hormoner är neurotransmittorer, hormoner som en nervcell skickar till en annan nervcell.
- Peptider, polypeptider och proteiner - små peptidhormoner som TRH och vasopressin. Peptider som består av tiotals eller hundratals aminosyror kallas proteiner. Exempel på proteinhormoner är insulin och tillväxthormon. Mer komplexa proteinhormoner har kolhydratbaserade sidokedjor och kallas glykoproteinhormoner. Luteiniserande hormon, follikelstimulerande hormon och sköldkörtelstimulerande hormon är exempel på glykoproteinhormoner.
Reglering av hormoner
Inom biologin betyder reglering att man kontrollerar något. Att reglera hormoner innebär alltså att kontrollera hur mycket hormoner som tillverkas och frigörs från cellerna.
Negativ återkoppling
Hormonreglering sker oftast genom negativ återkoppling. Vid negativ återkoppling orsakar ett hormon en effekt. De celler som tillverkar hormonet upptäcker denna effekt och produktionen av hormonet upphör.
Ett bra exempel på negativ återkoppling är hormonet insulin. Insulin produceras av bukspottkörteln. Insulin frisätts av bukspottkörteln som svar på konsumtion av glukos. Mängden glukos i blodet stiger och bukspottkörteln upptäcker ökningen. Den utsöndrar då insulin i blodet. Insulin ökar glukosupptaget i målcellerna. En del glukos används av cellerna, men en del omvandlas också till och lagras i form av glykogen. Cellernas glukosupptag sänker glukosnivåerna i blodet. Denna minskning upptäcks av bukspottkörteln och som svar på detta slutar den att utsöndra insulin i blodet. När insulinnivåerna i blodet minskar, minskar även cellernas glukosupptag.
Denna negativa återkoppling bidrar därför till att bibehålla normala blodsockernivåer och förhindrar extrema förändringar.
Det finns tre huvudtyper av hormoner. Steroidhormoner är opolära och behöver ingen receptor. Den andra typen är peptidhormoner. Den tredje är tyrosinbaserade hormoner. Ett exempel är T3- och T4-hormonerna som produceras av sköldkörteln.
Motreglerande hormoner
Ofta är det två hormoner som styr samma produkt, varav den ena ökar och den andra minskar målet. Blodglukos är mycket viktigt för en organism och styrs av mer än ett hormon. Även andra hormoner får glukosnivån att stiga eller sjunka. Om glukosnivån blir för låg frisätter kroppen hormoner som gör motsatsen till insulin. De talar inte om för kroppens celler att ta upp glukos från blodet. De säger åt cellerna att sätta tillbaka glukos i blodet. Denna typ av hormoner som verkar tvärtemot andra hormoner kallas för motreglerande hormoner. Motreglerande hormoner till insulin är glukagon och adrenalin.
Positiv återkoppling
De viktigaste sakerna i en organism hålls i homeostas genom negativ återkoppling och motreglerande hormoner. Vissa saker styrs dock på olika sätt. Ett sällsynt sätt är positiv återkoppling. Vid negativ återkoppling får hormonets effekt en körtel att sluta producera hormoner. Vid positiv återkoppling sker det motsatta. Hormonets effekt får körteln att producera ännu mer hormoner.
Ett exempel på positiv återkoppling är det hormon som orsakar förlossningen (när barn föds). Detta hormon tillverkas av hypofysen. När barnet börjar komma ut sträcker det ut muskeln i livmoderhalsen (botten av livmodern). Nerver i livmoderhalsen skickar ett meddelande till hypofysen. Detta meddelande får hypofysen att frisätta mer oxytocin. Oxytocinet får sedan livmoderns muskler att dra ihop sig, eller klämma ihop. Detta orsakar mer sträckning i livmoderhalsen. Denna sträckning meddelar sedan hypofysen att den ska producera ännu mer oxytocin. Nivåerna av oxytocin fortsätter alltså att stiga tills livmoderns klämning eller sammandragningar tvingar ut barnet.
Jämförelse med neurotransmittorer
Det finns tydliga skillnader mellan hormoner och neurotransmittorer:
- Ett hormon kan verka över en större yta och tidsskala än en neurotransmittor.
- Hormonsignaler kan färdas var som helst i cirkulationssystemet, men neurala signaler följer redan existerande nervbanor.
- Neurala signaler kan överföras mycket snabbare (millisekunder) än hormonella signaler (sekunder, minuter eller timmar). Neurala signaler kan skickas med en hastighet på upp till 100 meter per sekund.
- Neurala signaler är en allt-eller-inget-handling (digital), medan hormonella signaler är en handling som kan vara kontinuerligt variabel. Den beror på hormonkoncentrationen.
Receptorer
De flesta hormoner utlöser en cellulär reaktion genom att binda till cellmembran eller receptorer i cellen. En cell kan ha flera olika receptortyper som känner igen samma hormon men aktiverar olika signaltransduktionsvägar, eller en cell kan ha flera olika receptorer som känner igen olika hormoner och aktiverar samma biokemiska väg.
Till vänster : ett steroidhormon (1) kommer in i en cell (2) binder till ett receptorprotein (3) orsakar mRNA-syntes, det första steget i proteinsyntesen. Höger: Proteinhormoner (1) binder till receptorer som (2) utlöser en transduktionsväg. (3) Transkriptionsfaktorer aktiveras i kärnan: proteinsyntesen startar. I båda diagrammen är a hormonet, b cellmembranet, c cytoplasman och d kärnan.
Kemiska klasser
Hormoner definieras funktionellt, inte strukturellt. De kan ha olika kemiska strukturer. Hormoner förekommer i flercelliga organismer (växter, djur, svampar, brunalger och rödalger). Dessa föreningar förekommer också i encelliga organismer och kan fungera som signalmolekyler,
Peptidhormon
Peptidhormoner är hormoner med en kort kedja av aminosyror.
Frågor och svar
F: Vad är hormoner?
S: Hormoner är de kemiska budbärarna i det endokrina systemet. De är signaler som tillsammans med nervsystemet justerar kroppens inre funktionssätt. Varje flercellig organism har hormoner.
F: Hur fungerar hormoner?
S: När ett hormon fäster vid ett receptorprotein på en cell startar det en signalmekanism. Den cell eller vävnad som tar emot meddelandet kallas "måltavla". Hormoner verkar endast på celler som har rätt receptorer.
F: Vad är en endokrin körtel?
S: En endokrin körtel är en grupp celler som tillverkar något och släpper ut det (lägger det utanför cellen). Många körtlar tillverkar hormoner och de flesta inre sekret kommer från endokrina körtlar.
F: Vad är en exokrin körtel?
S: En exokrin körtel är en körtel som utsöndrar genom en kanal eller ett rör, snarare än direkt i blodomloppet som en endokrin körtel gör. Exempel på exokrina körtlar är svettkörtlar och spottkörtlar vars produkter släpps ut utanför kroppen.
F: Vem upptäckte hormonerna först?
S: Den första upptäckten av ett hormon gjordes 1902 av forskare som identifierade sekretin som ett hormon. Ordet "hormon" användes för första gången 1905.
Fråga: Kan alla celler skicka meddelanden?
Svar: Ja, många olika typer av celler kan skicka meddelanden via hormoner som fäster vid deras receptorproteiner och startar mekanismer för att skicka signaler till andra celler eller vävnader för att justera kroppsfunktioner internt.
