21.6: Типы гормонов

Гормоны можно разделить на три основных типа в зависимости от их химической структуры: стероиды, пептиды и амины. Их действия опосредуются специфическими рецепторами, с которыми они связываются на клетках-мишенях.

Стероидные гормоны получают из холестерина и обладают липофильностью. Это позволяет им легко проходить через богатую липидами клеточную мембрану, чтобы связываться со своими внутриклеточными рецепторами в цитоплазме или ядре. После связывания комплекс цитоплазматического гормона-рецептора перемещается в ядро. Здесь он связывается с регуляторными последовательностями ДНК, чтобы изменить экспрессию генов.

Пептидные гормоны состоят из цепочек аминокислот и являются гидрофильными. Следовательно, они не могут диффундировать через клеточную мембрану. Вместо этого они связываются с внеклеточными рецепторами, присутствующими на поверхности клеток-мишеней. Такое связывание запускает серию сигнальных реакций внутри клетки, чтобы в конечном итоге выполнить определенные функции гормона.

Аминовые гормоны получают из одной аминокислоты - тирозина или триптофана. Этот класс гормонов уникален, потому что они имеют общий механизм действия как со стероидными, так и с пептидными гормонами. Например, хотя адреналин и тироксин являются производными аминокислоты тирозина, они опосредуют свое действие посредством различных механизмов. Адреналин связывается с рецепторами, связанными с G-белком, присутствующими на поверхности плазматической мембраны, что инициирует сигнальный каскад, который активирует вторичных мессенджеров в цитоплазме, чтобы вызвать клеточно-специфический ответ.

Напротив, гормон щитовидной железы тироксин (Т4) превращается в свою активную форму трийодтиронин (Т3) и транспортируется через плазматическую мембрану. Внутри клетки рецепторы гормонов щитовидной железы находятся в комплексе с ядерной ДНК. Гормон щитовидной железы связывается с этим комплексом гормон-ДНК, изменяя экспрессию генов.

Гормоны являются сигнальными молекулами, которые переносятся через кровь к различным частям тела. Они действуют на целевые клетки и органы регулирования многочисленных биологических процессов. Гормоны классифицируются на три основных типа, на основе их химических структур:стероиды, амины и пептиды.

Стероидные гормоны производные холестерина. Как и холестерин, они содержат четыре сплавленных углеродных кольца с разными боковыми цепями. К стероидным гормонам относятся эстрадиол, выпускаемый из яичников, репродуктивных органов женщин, и тестостерон, высвобожденный из яичек, мужских репродуктивных органов.

Второй класс, аминовые гормоны, синтезируются из одной аминокислоты, либо тирозина, либо триптофана. Гормональный эпинефрин, из аминокислотного тирозина, запускает реакцию бей или беги"в стрессовой ситуации такой, как атака хищника. Гормон мелатонин, полученный из триптофана, регулирует внутренние биологические часы.

Уровни мелатонина контролируют режим сна, с низким уровнем стимуляции бодрствования в течение дня и высокими уровнями, производящими сонливость ночью. Наконец, пептидные гормоны состоят из цепи аминокислот. Поджелудочная железа производит пептидный гормон инсулин.

После еды инсулин вызывает повышение уровня глюкозы в крови, которая стимулирует клетки для поглощения избыточной глюкозы. Стероидные гормоны липофильные, или жирорастворимые, и легко рассеиваются через плазменную мембрану. Аминные и пептидные гормоны гидрофильные, или липидо-нерастворимые, и не могут пересекать плазменную мембрану клетки, поэтому эти гормоны связываются с поверхностными рецепторами выраженными на их целевых клетках, чтобы вызвать ответ.