Hormoonid on meie keha poolt toodetud väikseimad elemendid. Ilma nendeta pole aga võimalik ei inimese ega teiste elussüsteemide olemasolu. Artiklis kutsume teid tutvuma ühe nende sortidega - valguhormoonidega. Siin on nende elementide omadused, funktsioonid ja kirjeldus.
Mis on hormoonid?
Alustame põhikontseptsiooniga. Sõna pärineb kreeka keelest. ὁρΜάω - "erutada". Need on orgaanilised bioloogiliselt aktiivsed ained, mida toodavad organismi enda sisesekretsiooninäärmed. Vereringesse sisenedes, seondudes teatud rakkude retseptoritega reguleerivad nad füsioloogilisi protsesse, ainevahetust.
Valguhormoonid (nagu kõik teised) on humoraalsed (veres kantavad) organites ja nende süsteemides toimuvate spetsiifiliste protsesside regulaatorid.
Laim määratlus: mõnede keharakkude poolt toodetud keemilised signaalained, mis mõjutavad teisi kehaosi. Hormoone sünteesivad selgroogsed, kelle hulka me kuulume (spetsiaalsed endokriinnäärmed), loomad, kes on ilma traditsioonilisest vereringesüsteemist, ja isegi taimed.
Hormoonide põhifunktsioonid
Need regulaatorid, mille hulka kuuluvad valguhormoonid, on loodud täitma kehas mitmeid funktsioone:
- Kasvu soodustamine või pärssimine.
- Tujumuutus.
- Apoptoosi stimuleerimine või mahasurumine – vanade rakkude surm kehas.
- Keha kaitsesüsteemi – immuunsuse – funktsioonide stimuleerimine ja allasurumine.
- Ainevahetuse reguleerimine - ainevahetus.
- Keha ettevalmistamine tegevuseks, kehaline aktiivsus – jooksmisest maadluse ja paaritamiseni.
- Elava süsteemi ettevalmistamine oluliseks arengu- või toimimisperioodiks – puberteet, rasedus, sünnitus, väljasuremine.
- Sigimistsükli kontroll.
- Küllastustunde ja näljatunde reguleerimine.
- Seksihimu kõne.
- Teiste hormoonide stimuleerimine.
- Kõige olulisem ülesanne on säilitada organismi homöostaasi. See tähendab tema sisekeskkonna püsivust.
Erisugused hormoonid
Kuna me eritame valguhormoone, tähendab see nende bioloogiliselt aktiivsete ainete teatud gradatsiooni. Klassifikatsiooni järgi jagunevad nad järgmistesse rühmadesse, mis erinevad oma erilise struktuuri poolest:
- Steroidid. Need on keemilised polütsüklilised elemendid, millel on lipiidne (rasvne) iseloom. Konstruktsiooni keskmes on steraani tuum. Just see vastutab nende polümorfse klassi ühtsuse eest. Isegi väikseimad erinevused steraani baasis põhjustavad erinevusi selle rühma hormoonide omadustes.
- Rasva derivaadidhapped. Need ühendid on väga ebastabiilsed. Neil on lokaalne toime naaberrakkudele. Teine nimi on eikosanoidid. Jaguneb tromboksaanideks, prostaglandiinideks ja leukotrieenideks.
- Aminohapete derivaadid. Eelkõige on need ikkagi türosiini elemendi derivaadid - adrenaliin, türoksiini, norepinefriini. Sünteesivad (moodustavad, toodavad) kilpnääre, neerupealised.
- Valguloomulised hormoonid. See hõlmab nii valku kui peptiide, mistõttu teine nimi on valk-peptiid. Need on kõhunäärme, aga ka hüpofüüsi ja hüpotalamuse poolt toodetud hormoonid. Nende hulgas on oluline esile tõsta insuliini, kasvuhormooni, kortikotropiini, glükagooni. Mõne valk-peptiidse iseloomuga hormooniga tutvume üksikasjalikum alt kogu artikli jooksul.
Valgurühm
Erinevus kõigist loetletud oma mitmekesisusest. Siin on peamised hormoonid, mis seda "asustavad":
- Hüpotalamust vabastavad tegurid.
- Adenohüpofüüsi poolt toodetud troopilised hormoonid.
- Kõhunäärme endokriinse koe poolt eritatavad regulatoorsed ained on glükagoon ja insuliin. Viimane vastutab õige glükoosi (suhkru) taseme eest veres, reguleerib selle sisenemist lihas- ja maksarakkudesse, kus aine muundatakse glükogeeniks. Kui organism insuliini ei tooda või ei erita piisav alt, tekib inimesel suhkurtõbi. Glükagoon ja adrenaliin on oma toimelt sarnased. Vastupidi, need suurendavad veresuhkru sisaldust,aidates kaasa glükogeeni lagunemisele maksas – selles protsessis moodustub glükoos.
- Kasvuhormoon. Somatotropiin vastutab nii luustiku kasvu kui ka elusolendi kehakaalu suurenemise eest. Selle puudus viib anomaaliani - kääbus, liig - gigantism, akromegaalia (ebaproportsionaalselt suured käed, jalad, pea).
Süntees hüpofüüsis
See organ toodab enamikku valk-peptiidhormoonidest:
- Gonadotroopne hormoon. Stimuleerib kehas paljunemisega seotud protsesse. Vastutab suguhormoonide moodustumise eest sugunäärmetes.
- Somatomedin. Kasvuhormoon.
- Prolaktiin. Valkude metabolismi hormoon, mis vastutab piimanäärmete funktsionaalsuse ja nende kaseiini (piimavalgu) tootmise eest.
- Madala molekulmassiga polüpeptiidhormoonid. Need ühendid ei mõjuta enam rakkude diferentseerumist, vaid teatud keha füsioloogilisi protsesse. Näiteks vasopressiin ja oksütotsiin reguleerivad vererõhku, "jälgivad" südame tööd.
Süntees kõhunäärmes
See organ on valguhormoonide süntees, mis kontrollib kehas süsivesikute ainevahetust. Need on meie poolt juba mainitud insuliin ja glükagoon. Iseenesest on see nääre eksokriinne. Samuti toodab see mitmeid seedeensüüme, mis seejärel suunatakse kaksteistsõrmiksoolde.
Ainult 1% selle rakkudest on niinimetatud Langerhansi saarekestel. Nende hulka kuuluvad kaks erilist tüüpi osakesi,mis toimivad nagu endokriinsed näärmed. Nad toodavad alfarakke (glükagooni) ja beetarakke (insuliini).
Muide, kaasaegsed teadlased juba märgivad, et insuliini toime ei piirdu ainult glükoosi muundumise stimuleerimisega maksarakkudes glükogeeniks. Sama hormoon vastutab teatud proliferatsiooni- ja diferentseerumisprotsesside eest kõigis rakkudes.
Süntees neerudes
See organ toodab ainult ühte tüüpi – erütropoetiini. Selle rühma proteiinhormoonide funktsioonid on erütrotsüütide diferentseerumise reguleerimine põrnas ja luuüdis.
Mis puudutab valgurühma enda sünteesi, siis see on üsna keeruline protsess. See hõlmab kesknärvisüsteemi – see toimib vabastavate tegurite kaudu.
Eelmise sajandi kolmekümnendatel aastatel avastas nõukogude uurija Zavadovski M. M. süsteemi, mida ta nimetas "pluss-miinus-interaktsiooniks". Selle regulatsiooniseaduse hea näide põhineb türoksiini sünteesil kilpnäärmes ja kilpnääret stimuleeriva hormooni sünteesil hüpofüüsis. Mida me siin näeme? Plusstoime seisneb selles, et kilpnääret stimuleeriv hormoon stimuleerib kilpnäärmes türoksiini tootmist. Mis on negatiivne tegevus? Türoksiin omakorda pärsib kilpnääret stimuleeriva hormooni tootmist hüpofüüsi poolt.
Pluss-miinus-interaktsiooni regulatsiooni tulemusena täheldame türoksiini pideva vahetuse säilimist veres. Selle puudumisel stimuleeritakse kilpnäärme aktiivsust, ülejäägi korral aga allasurutud.
Valgurühma tegevus
Jälgime nüüd valguhormoonide toimet:
- Iseenesest nad ei tungi sihtrakkudesse. Elemendid leiavad selle pinn alt spetsiaalsed valguretseptorid.
- Viimased "tunnevad ära" hormooni ja seostuvad sellega teatud viisil.
- Kimp omakorda aktiveerib rakumembraani siseküljel asuva ensüümi. Selle nimi on adenülaattsüklaas.
- See ensüüm hakkab muutma ATP-d tsükliliseks AMP-ks (cAMP). Muudel juhtudel saadakse cGMP GTP-st sarnasel viisil.
- cGMP või cAMP liigub seejärel raku tuuma. Seal aktiveerib see spetsiaalsed tuumaensüümid, mis fosforüülivad valke – mittehistooni ja histooni.
- Tagajärjeks on teatud geenide komplekti aktiveerimine. Näiteks need, kes vastutavad steroidide tootmise eest, hakkavad toimima sugurakkudes.
- Kogu kirjeldatud algoritmi viimane samm on sobiv eristamine.
Insuliin
Insuliin on valguhormoon, mida teavad peaaegu kõik. Ja see pole juhus – seda on tänapäeval kõige rohkem uuritud.
Vastutab mitmekülgse toime eest ainevahetusele peaaegu kõigis kehakudedes. Selle peamine eesmärk on aga vere glükoosikontsentratsiooni reguleerimine:
- Suurendab plasmarakkude massi läbilaskvust glükoosile.
- Aktiveerib võtmefaase, glükolüüsi ensüüme – glükoosi oksüdatsiooni protsessi.
- Stimuleerib glükogeeni moodustumist glükoosist spetsiaalsetes lihas- ja maksarakkudes.
- Parandab valkude ja rasvade sünteesi.
- Surmib rasvu ja valke laguntavate ensüümide aktiivsust. Teisisõnu, sellel on nii anaboolne kui ka kataboolne toime.
Absoluutne insuliinipuudus viib 1. tüüpi diabeedi tekkeni, suhteline defitsiit aga 2. tüüpi diabeedi tekkeni.
Insuliinimolekuli moodustavad kaks polüpeptiidahelat, milles on 51 aminohappejääki: A-21, B-30. Need on ühendatud kahe disulfiidsillaga läbi tsüsteiinijääkide. Kolmas disulfiidside asub A-ahelas.
Inimese insuliin erineb seainsuliinist vaid ühe aminohappejäägi poolest, veiseinsuliinist kolme võrra.
Kasvuhormoon
Somatotropiin, kasvuhormoon, kasvuhormoon – need on kõik selle nimetused. Kasvuhormooni toodab hüpofüüsi eesmine osa. See kuulub polüpeptiidhormoonide hulka – sellesse rühma kuuluvad ka prolaktiin ja platsenta laktogeen.
Põhitegevus on järgmine:
- Lastel, noorukitel, noortel – lineaarse kasvu kiirenemine jäsemete torukujuliste pikkade luude pikenemise tõttu.
- Võimas kataboolne ja anaboolne toime.
- Valkude sünteesi suurenemine ja selle lagunemise pärssimine.
- Aitab vähendada nahaalust rasvaladestumist.
- Suurendab rasvapõletust, püüab võrdsustada lihas- ja rasvamassi suhet.
- Tõstab vere glükoosisisaldust, toimides insuliini antagonistina.
- Osaleb süsivesikute ainevahetuses.
- Mõju saarekestelekõhunäärme lõigud.
- Katsiumi imendumise stimuleerimine luukoes.
- Immunostimulatsioon.
Kortikohormoon
Muud nimetused – adrenokortikotroopne hormoon, kortikotropiin, kortikotroopne hormoon ja nii edasi. Koosneb 39 aminohappejäägist. Toodetakse hüpofüüsi eesmise osa basofiilsete rakkude poolt.
Põhifunktsioonid:
- Neerupealiste koore, fastsikulaarse piirkonna hormoonide sünteesi ja sekretsiooni juhtimine. Selle sihtmärgid on kortisoon, kortisool, kortikosteroon.
- Simuleerib östrogeenide, androgeenide, progesterooni moodustumist.
Valgurühm on perekonnas üks olulisi hormoone. See on funktsioonide ja sünteesialade poolest kõige mitmekesisem.
