Hormon

Akce

Hormony dělají mnoho věcí. Regulují metabolismus. Metabolismus jsou chemické a energetické reakce, které probíhají v živém organismu. Hormony způsobují růst a zánik buněk i celých organismů. Hormony také zahajují a řídí pohlavní vývoj. Například díky hormonům estrogenu a progesteronu procházejí dívky pubertou. Hormony pomáhají udržovat homeostázu v organismu. Homeostáza znamená udržování stálého stavu uvnitř těla, jako je teplota, množství vody a solí a množství cukru. Hormony uvolňované jednou žlázou mohou také říkat jiným žlázám, aby vytvářely jiné hormony.

Typy hormonů

U většiny obratlovců existují čtyři typy hormonů. Jsou rozděleny do skupin podle chemických látek, ze kterých se vyrábějí.

• Steroidní hormony - jsou tvořeny cholesterolem. Mezi steroidní hormony patří například pohlavní hormony estradiol a testosteron a stresový hormon kortizol.
• Eikosanoidy: jedná se o lipidové hormony - hormony tvořené lipidy, tedy tuky. Jsou to většinou hormony, které vysílají zprávy v blízkosti buňky, která hormony vytváří.
• Odvozené od aminokyselin. Melatonin působí na mozek a tyroxin na téměř všechny buňky v těle. Mnohé z těchto hormonů jsou neurotransmitery, hormony, které jedna nervová buňka vysílá jiné nervové buňce.
• Peptidy, polypeptidy a proteiny - mezi malé peptidové hormony patří TRH a vazopresin. Peptidy složené z desítek nebo stovek aminokyselin se označují jako proteiny. Příkladem proteinových hormonů je inzulin a růstový hormon. Složitější proteinové hormony nesou postranní řetězce sacharidů a nazývají se glykoproteinové hormony. Luteinizační hormon, folikuly stimulující hormon a hormon stimulující štítnou žlázu jsou příklady glykoproteinových hormonů.

Regulace hormonů

V biologii znamená regulace něco řídit. Regulace hormonů tedy znamená kontrolu nad tím, kolik hormonů se tvoří a uvolňuje z buněk.

Negativní zpětná vazba

Hormonální regulace probíhá většinou pomocí negativní zpětné vazby. Při negativní zpětné vazbě způsobuje hormon určitý účinek. Buňky, které hormon produkují, tento účinek zjistí a jeho produkce se zastaví.

Dobrým příkladem negativní zpětné vazby je hormon inzulín. Inzulín je produkován slinivkou břišní. Inzulín je slinivkou břišní uvolňován v reakci na spotřebu glukózy. Množství glukózy v krvi stoupá a slinivka tento nárůst detekuje. Poté vylučuje do krve inzulín. Inzulin zvyšuje příjem glukózy v cílových buňkách. Část glukózy je buňkami využita, ale část je také přeměněna a uložena ve formě glykogenu. Vychytávání glukózy buňkami snižuje hladinu glukózy v krvi. Tento pokles zaznamená slinivka břišní a v reakci na něj přestane vylučovat inzulin do krevního oběhu. S poklesem hladiny inzulinu v krvi se snižuje i příjem glukózy buňkami.

Tato negativní zpětná vazba tedy pomáhá udržovat normální hladinu glukózy v krvi a zabraňuje extrémním změnám.

Existují tři hlavní typy hormonů. Steroidní hormony jsou nepolární a nepotřebují receptor. Druhým typem jsou peptidové hormony. Třetím typem jsou hormony odvozené od tyrozinu. Příkladem jsou hormony T3 a T4 produkované štítnou žlázou.

Protiregulační hormony

Často dva hormony řídí stejný produkt, jeden zvyšuje a druhý snižuje cílovou hodnotu. Glukóza v krvi je pro organismus velmi důležitá a je řízena více než jedním hormonem. Hladinu glukózy zvyšují nebo snižují i další hormony. Pokud je hladina glukózy příliš nízká, tělo uvolňuje hormony, které působí opačně než inzulin. Neříkají buňkám v těle, aby přijímaly glukózu z krve. Říkají buňkám, aby glukózu vracely zpět do krve. Tento druh hormonů, které působí opačně než jiné hormony, se nazývá kontraregulační hormony. Kontrregulačními hormony pro inzulin jsou glukagon a adrenalin.

Pozitivní zpětná vazba

Většina důležitých věcí v organismu je udržována v homeostáze pomocí negativní zpětné vazby a kontraregulačních hormonů. Několik věcí je však řízeno jinými způsoby. Jedním ze vzácných způsobů je pozitivní zpětná vazba. Při negativní zpětné vazbě působení hormonu způsobí, že žláza přestane hormony vytvářet. Při pozitivní zpětné vazbě dochází k opaku. Účinek hormonu říká žláze, aby vytvářela ještě více hormonů.

Příkladem pozitivní zpětné vazby je hormon, který způsobuje porod (když se rodí děti.) Hormonem, který to způsobuje, je oxytocin. Tento hormon je produkován hypofýzou. Když dítě začne vycházet ven, roztáhne svalstvo v děložním hrdle (dno dělohy). Nervy v děložním hrdle vyšlou zprávu do hypofýzy. Tato zpráva způsobí, že hypofýza uvolní více oxytocinu. Oxytocin pak způsobí, že se svaly dělohy stáhnou neboli stlačí. To způsobí větší roztažení děložního hrdla. Toto roztažení pak říká hypofýze, aby vytvořila ještě více oxytocinu. Hladina oxytocinu se tak neustále zvyšuje, dokud stlačování nebo kontrakce dělohy nevyženou dítě ven.

Srovnání s neurotransmitery

Mezi hormony a neurotransmitery jsou jasné rozdíly:

• Hormon může působit v širším časovém a prostorovém měřítku než neurotransmiter.
• Hormonální signály se mohou šířit kdekoli v oběhovém systému, ale nervové signály se šíří po již existujících nervových drahách.
• Nervové signály se mohou přenášet mnohem rychleji (milisekundy) než hormonální signály (sekundy, minuty nebo hodiny). Neurální signály mohou být vysílány rychlostí až 100 metrů za sekundu.
• Nervová signalizace je akce typu "všechno nebo nic" (digitální), zatímco hormonální signalizace je akce, která se může průběžně měnit. Závisí na koncentraci hormonů

Receptory

Většina hormonů vyvolává buněčnou reakci vazbou na buněčné membrány nebo receptory uvnitř buňky. Buňka může mít několik různých typů receptorů, které rozpoznávají stejný hormon, ale aktivují různé dráhy přenosu signálu, nebo může mít několik různých receptorů, které rozpoznávají různé hormony a aktivují stejnou biochemickou dráhu.

Vlevo : steroidní (lipidový) hormon (1) vstupuje do buňky (2) váže se na receptorový protein (3) způsobuje syntézu mRNA, první krok syntézy bílkovin. Vpravo: bílkovinné hormony (1) se vážou s receptory, které (2) spouštějí transdukční dráhu. (3) V jádře se aktivují transkripční faktory: začne syntéza bílkovin. V obou schématech je a hormon, b buněčná membrána, c cytoplazma a d jádro.

Chemické třídy

Hormony jsou definovány funkčně, nikoli strukturálně. Mohou mít různou chemickou strukturu. Hormony se vyskytují u mnohobuněčných organismů (rostliny, živočichové, houby, hnědé a červené řasy). Tyto sloučeniny se vyskytují také u jednobuněčných organismů a mohou působit jako signální molekuly,

Peptidový hormon

Peptidové hormony jsou hormony s krátkým řetězcem aminokyselin.

Související stránky

• Endokrinní systém