Hormony- czym są i jak mogą działać na komórki

W tym wpisie przedstawię sposób w jaki hormony sterydowe i białkowe mogą oddziaływać na komórki docelowe i czym te mechanizmy są uwarunkowane. Zapraszam do przeczytania bo te informacje mogą pojawić się na maturze.

Czym są hormony?

Na początek przypomnę definicję, którą każdy maturzysta musi znać. Hormony to substancje chemiczne będące nośnikami informacji do komórki. Są produkowane przez pojedyncze komórki, tkanki lub gruczoły. Hormony za pośrednictwem krwi (lub innych płynów ustrojowych) docierają do poszczególnych komórek organizmu, gdzie wywierają efekt biologiczny regulując przebieg zachodzących w nich procesów metabolicznych.

Większość hormonów reaguje z kilkoma rodzajami komórek, a tylko nieliczne, jak tyroksyna czy somatotropina wpływają na funkcjonowanie przeważającej części komórek. Od czego zależy takie zróżnicowanie w specyficzności działania hormonów? Już tłumaczę😊

Od czego zależy działanie hormonu?

Odziaływanie hormonu na komórkę zależy od wyposażenia jej w swoiste białka receptorowe. Obecność takich receptorów umożliwia komórce wybór odpowiednich hormonów na obeność,których odpowie, a jednocześnie umożliwia też brak reakcji na inne hormony, wobec których receptora nie posiada.

W zależności od budowy chemicznej hormonów i związanej z tym możliwości przenikania przez błonę komórkową, receptory takie są różnie umiejscowione w komórce docelowej.

Dla hormonów sterydowych oraz tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3), które bez trudu przechodzą przez błonę komórkową, receptory znajdują się wewnątrz komórki, a hormony białkowe, peptydowe oraz będące pochodną aminokwasów mają receptory w błonie komórkowej komórek docelowych.

Hormony sterydowe i białkowe – jak wpływają na komórki?

Hormon sterydowy łączy się z receptorem cytoplazmatycznym, a powstały kompleks przenika do jądra komórkowego, gdzie wpływa na rozpoczęcie syntezy mRNA na podstawie właściwej sekwencji nukleotydów w DNA. Konsekwencją transkrypcji jest synteza białka, najczęściej enzymatycznego.

Receptory T3 i T4 występują w jądrach komórkowych i są to niehistonowe białka chromatyny. Oprócz tego T3 i T4 mogą oddziaływać na metabolizm komórki dzięki wiązaniu się z receptorami w błonie komórkowej i dając jej sygnał przez wtórny przekaźnik.

Rys. 1. Schemat działania hormonu sterydowego na komórkę.
Źródło: https://static.zpe.gov.pl/portal/f/res-minimized/RaOFqBYFoGJX6/1645090489/whM8v1JLm01wHH7TNBeOZMxVyBCud3au.png

Hormony białkowe, peptydowe i będące pochodnymi aminokwasów nie mogą swobodnie przedostawać się przez błonę komórkową, dlatego dla nich receptory zlokalizowane są w błonie. Hormony te mają zatem wpływ na komórkę przez tzw. wtórne przekaźniki. Do takich przekaźników zaliczamy cykliczny adenozynomonofosforan (cAMP).

Powstanie cAMP z ATP zachodzi pod wpływem swoistego enzymu – cyklazy adenylowej, występującej u większości komórek w błonie komórkowej. Połączenie receptora z odpowiednim hormonem białkowym aktywuje cyklazę adenylową. Następuje przekształcanie ATP w cAMP, które powoduje aktywację układów enzymatycznych i efekt fizjologiczny danej komórki.

Cykliczny AMP działa krótko, ponieważ jest szybko rozkładany, zatem wysoka aktywność układów enzymatycznych zależy od aktywności cyklazy adenylowej. Ta zaś jest możliwa przy wysokim stężeniu hormonu. Spadek stężenia hormonu we krwi powoduje gwałtowną inaktywację cyklazy, a w konsekwencji obniżenie aktywności układów enzymatycznych komórki.

Utworzenie cAMP w komórce docelowej zależy od obecności specyficznego dla określonego hormonu receptora tłumaczącego niezrozumiałe dla komórki sygnały pierwotne (obecność hormonu) na sygnały wtórne (cAMP), zrozumiałe i realizowana w zależności od zadań komórki.

Rys. 2. Schemat działania hormonu białkowego na komórkę.
Źródło: https://static.zpe.gov.pl/portal/f/res-minimized/R4A0QvlfAt5J8/1645090488/1ayRUwDhSD2cWqasZQLZx9rhg5UzP5xT.png

Tabela 1. Porównanie działania hormonów sterydowych i białkowych na komórkę.

Podsumowując różne komórki, o różnej funkcji i znajdujące się w odmiennym miejscu w organizmie będą pobudzane przez dany hormon, jeśli tylko będą posiadały swoisty receptor dla niego. Tak więc hormon może zawiadamiać i kontrolować wiele różnych komórek, a te z kolei mogą udzielać odmiennych odpowiedzi na jego działanie. Przykładem takiego hormonu może być somatotropina – hormon wzrostu, który oddziałuje na wszystkie tkanki organizmu, stymulując je na różne sposoby:

• wzmaga wchłanianie wapnia z jelit,
• stymuluje rozkład lipidów,
• wzmaga rozrost chrząstki,
• wpływa na syntezę białek,
• stymuluje wydłużanie nasady kości długich.

Mam nadzieję, że teraz HORMONY nie będą Ci już straszne i z chęcią będziesz do nich wracać 😊 Pozdrawiam i życzę powodzenia w nauce.

Jeśli jednak potrzebujesz nieco mocniej zgłębić temat to zapraszam do skorzystania z moich lekcji nagranych. Omawiam na nich zarówno zagadnienia związane z ptakami jak i z każdą inną tematyką wymaganą na maturze.

Nazywam się Ania Gajos i od 6 lat współtworzę Powtórkę z biologii. Z wykształcenia jestem nauczycielem biologii i pomagam uczniom w przygotowaniach do matury z biologii. Z moich lekcji online skorzystały już tysiące osób i dziś możesz spotkać ich na uczelniach zarówno w Polsce jak i za granicą 😉 Jeśli więc chcesz nauczyć się biologii i dobrze przygotować do matury to zapraszam do skorzystania z moich lekcji.

Zobacz inne artykuły z tego numeru