Hormón

Hormóny robia veľa vecí. Regulujú metabolizmus. Metabolizmus sú chemické a energetické reakcie, ktoré prebiehajú v živom organizme. Hormóny spôsobujú rast a smrť buniek a celých organizmov. Hormóny tiež spúšťajú a riadia pohlavný vývoj. Napríklad vďaka hormónom estrogénu a progesterónu prechádzajú dievčatá pubertou. Hormóny pomáhajú udržiavať homeostázu v organizme. Homeostáza znamená udržiavanie konštantného stavu v tele, ako je teplota, množstvo vody a solí a množstvo cukru. Hormóny uvoľňované jednou žľazou môžu povedať aj iným žľazám, aby vytvárali rôzne hormóny.

U väčšiny stavovcov existujú štyri typy hormónov. Sú rozdelené do skupín podľa chemických látok, z ktorých sa vyrábajú.

• Steroidné hormóny - tie sa vyrábajú z cholesterolu. Medzi steroidné hormóny patria napríklad pohlavné hormóny estradiol a testosterón, ako aj stresový hormón kortizol.
• Eikosanoidy: sú to lipidové hormóny - hormóny vyrobené z lipidov, druhov tukov. Sú to väčšinou hormóny, ktoré vysielajú správy v blízkosti bunky, ktorá hormóny vytvára.
• Odvodené od aminokyselín. Melatonín pôsobí na mozog a tyroxín na takmer všetky bunky v tele. Mnohé z týchto hormónov sú neurotransmitery, hormóny, ktoré jedna nervová bunka posiela inej nervovej bunke.
• Peptidy, polypeptidy a proteíny - medzi malé peptidové hormóny patria TRH a vazopresín. Peptidy zložené z desiatok alebo stoviek aminokyselín sa označujú ako proteíny. Príkladom proteínových hormónov je inzulín a rastový hormón. Zložitejšie bielkovinové hormóny nesú sacharidové bočné reťazce a nazývajú sa glykoproteínové hormóny. Luteinizačný hormón, folikuly stimulujúci hormón a hormón stimulujúci štítnu žľazu sú príkladmi glykoproteínových hormónov.

V biológii znamená regulácia niečo kontrolovať. Regulácia hormónov teda znamená kontrolu nad tým, koľko hormónov sa tvorí a uvoľňuje z buniek.

Negatívna spätná väzba

Regulácia hormónov sa väčšinou uskutočňuje prostredníctvom negatívnej spätnej väzby. Pri negatívnej spätnej väzbe hormón spôsobuje účinok. Bunky, ktoré hormón produkujú, tento účinok zistia a jeho produkcia sa zastaví.

Dobrým príkladom negatívnej spätnej väzby je hormón inzulín. Inzulín produkuje pankreas. Inzulín je uvoľňovaný pankreasom ako odpoveď na spotrebu glukózy. Množstvo glukózy v krvi stúpa a pankreas tento nárast zaznamená. Potom vylučuje inzulín do krvi. Inzulín zvyšuje príjem glukózy v cieľových bunkách. Časť glukózy sa v bunkách využije, ale časť sa tiež premení a uloží vo forme glykogénu. Vychytávanie glukózy bunkami znižuje hladinu glukózy v krvi. Tento pokles zaznamená pankreas a v reakcii naň prestane vylučovať inzulín do krvi. Keď sa hladina inzulínu v krvi zníži, zníži sa aj príjem glukózy bunkami.

Táto negatívna spätná väzba preto pomáha udržiavať normálnu hladinu glukózy v krvi a zabraňuje extrémnym zmenám.

Existujú tri hlavné typy hormónov. Steroidné hormóny sú nepolárne a nepotrebujú receptor. Druhým typom sú peptidové hormóny. Tretím typom sú hormóny odvodené od tyrozínu. Príkladom sú hormóny T3 a T4 produkované štítnou žľazou.

Protiregulačné hormóny

Často dva hormóny kontrolujú ten istý produkt, jeden zvyšuje a druhý znižuje cieľ. Glukóza v krvi je pre organizmus veľmi dôležitá a riadi ju viac ako jeden hormón. Hladinu glukózy zvyšujú alebo znižujú aj iné hormóny. Ak je hladina glukózy príliš nízka, telo uvoľňuje hormóny, ktoré robia opak inzulínu. Neprikazujú bunkám v tele, aby prijímali glukózu z krvi. Hovoria bunkám, aby glukózu vrátili späť do krvi. Tento druh hormónov, ktoré pôsobia opačne ako iné hormóny, sa nazýva kontraregulačné hormóny. Kontrregulačné hormóny pre inzulín sú glukagón a adrenalín.

Pozitívna spätná väzba

Väčšina dôležitých vecí v organizme sa udržiava v homeostáze pomocou negatívnej spätnej väzby a kontraregulačných hormónov. Niekoľko vecí je však riadených iným spôsobom. Jedným zo zriedkavých spôsobov je pozitívna spätná väzba. Pri negatívnej spätnej väzbe účinok hormónu spôsobí, že žľaza prestane hormóny vytvárať. Pri pozitívnej spätnej väzbe sa deje opak. Účinok hormónu hovorí žľaze, aby vytvárala ešte viac hormónov.

Príkladom pozitívnej spätnej väzby je hormón, ktorý spôsobuje pôrod (keď sa rodia deti.) Hormón, ktorý ho spôsobuje, je oxytocín. Tento hormón je tvorený hypofýzou. Keď dieťa začne vychádzať von, roztiahne svalstvo v krčku maternice (dno maternice). Nervy v krčku maternice vyšlú správu do hypofýzy. Táto správa spôsobí, že hypofýza uvoľní viac oxytocínu. Oxytocín potom spôsobí, že svaly maternice sa stiahnu alebo stlačia. To spôsobuje väčšie rozťahovanie krčka maternice. Toto rozťahovanie potom informuje hypofýzu, aby vytvorila ešte viac oxytocínu. Hladina oxytocínu sa tak neustále zvyšuje, až kým stláčanie alebo kontrakcie maternice nevyženú dieťa von.

Medzi hormónmi a neurotransmitermi sú jasné rozdiely:

• Hormón môže pôsobiť v širšom časovom a priestorovom rozsahu ako neurotransmiter.
• Hormonálne signály sa môžu šíriť kdekoľvek v obehovom systéme, ale nervové signály idú po už existujúcich nervových dráhach.
• Nervové signály sa môžu prenášať oveľa rýchlejšie (milisekundy) ako hormonálne signály (sekundy, minúty alebo hodiny). Nervové signály sa môžu prenášať rýchlosťou až 100 metrov za sekundu.
• Nervová signalizácia je činnosť typu "všetko alebo nič" (digitálna), zatiaľ čo hormonálna signalizácia je činnosť, ktorá sa môže priebežne meniť. Závisí od koncentrácie hormónov

Väčšina hormónov spúšťa bunkovú reakciu tým, že sa viaže na bunkové membrány alebo receptory vo vnútri bunky. Bunka môže mať niekoľko rôznych typov receptorov, ktoré rozpoznávajú ten istý hormón, ale aktivujú rôzne dráhy prenosu signálu, alebo bunka môže mať niekoľko rôznych receptorov, ktoré rozpoznávajú rôzne hormóny a aktivujú tú istú biochemickú dráhu.

Hormóny sú definované funkčne, nie štrukturálne. Môžu mať rôzne chemické štruktúry. Hormóny sa vyskytujú v mnohobunkových organizmoch (rastliny, živočíchy, huby, hnedé a červené riasy). Tieto zlúčeniny sa vyskytujú aj v jednobunkových organizmoch a môžu pôsobiť ako signálne molekuly,

Peptidové hormóny sú hormóny s krátkym reťazcom aminokyselín.

• Endokrinný systém