Что такое гормоны?
Гормоны – это биологически активные вещества, которые вырабатываются в специальных железистых клетках и способны специфически взаимодействовать с особыми клетками-мишенями.
Гормоны участвуют в регуляции всех процессов жизнедеятельности организма. Гормональная регуляция относится к гуморальной, так как гормоны и гормоноподобные вещества выделятся в кровь и переносятся по организму с кровяным руслом.
На сегодняшний день удалось расшифровать структуру практически всех известных гормонов и получить их искусственно в лабораторных условиях. Однако до сих пор нет единой классификации гормонов и гормоноподобных веществ, которая наиболее точно отражала бы положение этих веществ в организме. Часто названия отражают и функции гормона, и его происхождение. Но научные названия несколько громоздкие и неудобные в использовании. Поэтому в научных кругах и в научно-популярной литературе предпочитают пользоваться тривиальными названиями, которые частично отражают суть гормона или его функцию в организме.
Статья: За что отвечают гормоны
Существует две основные классификации гормонов: анатомическая, опирающаяся на происхождение гормона и положение желез, производимых этот гормон. Например, согласно этой классификации выделяют гормоны гипофиза, гормоны надпочечников, гормоны гипоталамуса и другие. Эта классификация не совсем удобна, дело в том, что гормон, выделяемый одной железой, может выбрасываться в кровь совсем другой. Это создает некую путаницу. Поэтому на помощь приходит химическая классификация гормонов, разделяющая гормоны и гормоноподобные вещества на группы, исходя из их химической природы.
- Стероидные гормоны;
- Производные полиненасыщенных жирных кислот;
- Производные аминокислот;
- Белково-пептидные гормоны.
По всей видимости, вещества похожие на гормоны существовали еще три миллиарда лет назад, однако современные функции и строение они приобрели лишь в симбиозе с высокоорганизованными организмами.
Эффекты гормонов
Для всех гормонов характерно специфическое взаимодействие с клеткой-мишенью, вызывающее определенную реакцию в организме. В связи с этим, гормоны имеют индивидуальное, особенное химическое строение и некоторые особенности биологического действия:
- Эффект от гормона может проявиться даже при самой маленькой концентрации – от 6 до 12 М;
- Гормональное воздействие реализуется при помощи белковых рецепторов и вторичных посредниках, находящихся внутри клетки, также называемых мессенджерами.
- Возможность достижения эффекта от гормона осуществляется через регуляцию ферментативной активности организма. Хотя сам гормон не относится ни к ферменту, ни к коферменту.
- Воздействие и выработка гормонов регулируется через ЦНС.
- Все железы внутренней секреции имеют прямую и обратную связь с гормонами, которые они вырабатывают, это объединяет их в одну общую систему.
Гормоны млекопитающих имеют большое влияние на организм, эффекты, которые они оказывают:
- стимуляция или угнетение роста;
- влияние на психоэмоциональное состояние;
- активизация или прекращение апоптоза;
- возбуждение или угнетение иммунитета;
- регуляция метаболизма;
- подготовка организма к активным физическим действиям – охота, спаривание, бег;
- подготовка организма к половому созреванию, родам или менопаузе;
- контроль репродуктивного цикла;
- регуляция чувства голода и насыщения;
- стимуляция половой функции.
Механизмы действия
Не зря гормоны называют «специфическими» веществами, ведь каждый гормон имеет только строго обозначенные рецепторы в клетках, на которые он может воздействовать. Так, гормон, попадающий в клетку-мишень, начинает взаимодействовать с рецептором и через них посылает организму сигнал. Прочитав сигнал, организм запускает серию реакций, которые «попросил» запустить гормон. Гормон воздействует только на «свои» рецепторы и ткани и только на этих рецепторах он может вызвать специфическую реакцию, так образуется гормон-рецепторный комплекс.
Механизмы действия гормонов сильно разнятся в зависимости от химического происхождения. Так, одну из групп гормонов составляют жирорастворимые вещества стероидного происхождения. Они легко проникают через мембрану клеток и взаимодействуют с рецепторами непосредственно в клетке – на ядре или в цитоплазме. Эти гормоны очень плохо растворяются водой и при транспорте в крови образуют связь с белком. Кроме стероидных, к этой группе относятся также гормоны щитовидной железы.
В этой группе гормонов, комплекс гормон-рецептор выступает в качестве своеобразной связки или выключателя. Как только он образуется в клетке, тут же начинается его взаимодействие с хроматином, который состоит из РНК или ДНК. Это запускает ряд реакций, воздействующих на структуру и изменяющих его. Гормон выборочно влияет на конкретные гены и стимулирует или ингибирует его работу, в дополнение к этому, он регулирует процессы метаболизма.
Результат активности каждого гена строго специфичен. Хотя гормон не сильно влияет на генетическую структуру клетки, изменяя всего 1% белков и нуклеиновых кислот, этого бывает достаточно для того, чтобы был получен нужный физиологический эффект.
Остальные группы гормонов имеют всего лишь три характерные особенности:
- все они легко растворимы в воде;
- не создают связей с белками;
- активизируются и воздействуют на генетическую структуру клетки, как только попадают на рецептор. Это происходит как в цитоплазме, так и на поверхности клетки.
В механизме действия комплекса гормон-рецептор всегда есть помощники, которые вызывают ответную реакцию клетки. Самыми главными из таких посредников являются ионы кальция, инозитолтрифосфат, цАМФ.
Поэтому, в среде бедной ионами кальция, или с отсутствием оного, наблюдается ослабление действия гормонов данной группы, а если искусственно повысить концентрацию кальция, то будет наблюдаться реакция, идентичная воздействию некоторых гормонов.
Участие ионов кальция как помощника может обеспечить реакцию на клетки таких гормонов, как вазопрессин и катехоламины.
Но до сих пор остаются гормоны, чей посредник так и не был обнаружен, например, гормон инсулин. Ему в помощники прочили цАМФ и цГМФ, но нет ни одного доказательства что посредником является именно то или иное вещество. Ученые считаю, что в этом случае посредником может выступать какое-либо химическое соединение, структура которого отличается от структуры посредника.
Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо, наконец, удаляются из организма в основном с мочой (например, адреналин).
