Ormone

Gli ormoni sono i messaggeri chimici del sistema endocrino. Gli ormoni sono i segnali che regolano il funzionamento interno del corpo, insieme al sistema nervoso. Ogni organismo multicellulare ha gli ormoni. Le cellule che reagiscono a un determinato ormone hanno recettori speciali per quell'ormone. Quando un ormone si attacca alla proteina del recettore viene avviato un meccanismo di segnalazione. La cellula o il tessuto che riceve il messaggio viene chiamato "bersaglio". Gli ormoni agiscono solo sulle cellule che hanno i recettori giusti.

Molti tipi diversi di celle possono inviare un messaggio. Ci sono alcune cellule il cui compito principale è quello di produrre ormoni. Quando molte di queste cellule sono insieme, vengono chiamate ghiandole. Le ghiandole sono gruppi di cellule che producono qualcosa e la rilasciano (mettila al di fuori della cellula). Molte ghiandole producono ormoni.

"Endocrino" significa secernere direttamente nel sangue. La maggior parte delle secrezioni interne provengono dalle ghiandole endocrine. La parola opposta è "esocrino", che significa secernere attraverso un condotto o un tubo. Alcuni ormoni sono prodotti dalle ghiandole esocrine e alcune secrezioni esocrine vengono rilasciate all'esterno del corpo. Le ghiandole sudoripare e le ghiandole salivari sono esempi di ghiandole esocrine i cui prodotti vengono rilasciati all'esterno del corpo.

La prima scoperta di un ormone fu fatta nel 1902. L'ormone era segreto. La parola "ormone" fu usata per la prima volta nel 1905.

La struttura chimica dell'ormone Epinefrina (adrenalina)Zoom
La struttura chimica dell'ormone Epinefrina (adrenalina)

Azioni

Gli ormoni fanno molte cose. Regolano il metabolismo. Il metabolismo è la reazione chimica ed energetica che avviene in un essere vivente. Gli ormoni causano la crescita e la morte delle cellule e di interi organismi. Gli ormoni iniziano e controllano anche lo sviluppo sessuale. Per esempio, gli ormoni estrogeni e il progesterone fanno passare la pubertà alle ragazze. Gli ormoni aiutano a mantenere l'omeostasi in un organismo. Omeostasi significa mantenere uno stato costante all'interno del corpo come la temperatura, la quantità di acqua e sali e la quantità di zucchero. Gli ormoni rilasciati da una ghiandola possono anche dire ad altre ghiandole di produrre ormoni diversi.

Tipi di ormoni

Ci sono quattro tipi di ormoni nella maggior parte dei vertebrati. Essi sono raggruppati in base alle sostanze chimiche di cui sono fatti.

  • Ormoni steroidei - questi sono fatti di colesterolo. Esempi di ormoni steroidei includono gli ormoni sessuali estradiolo e testosterone, nonché l'ormone dello stress cortisolo.
  • Eicosanoidi: sono ormoni lipidici - ormoni a base di lipidi, tipi di grassi. Si tratta per lo più di ormoni che inviano messaggi vicino alla cellula che fa gli ormoni.
  • Derivati dall'amminoacido. La melatonina lavora sul cervello, e la tiroxina agisce su quasi tutte le cellule del corpo. Molti di questi ormoni sono neurotrasmettitori, ormoni che una cellula nervosa invia ad un'altra cellula nervosa.
  • Peptidi, polipeptidi e proteine - i piccoli ormoni peptidici includono la TRH e la vasopressina. I peptidi composti da punteggi o centinaia di amminoacidi sono indicati come proteine. Esempi di ormoni proteici sono l'insulina e l'ormone della crescita. Gli ormoni proteici più complessi sono portatori di carboidrati e sono chiamati ormoni glicoproteici. L'ormone luteinizzante, l'ormone follicolo-stimolante e l'ormone tiroideo-stimolante sono esempi di ormoni glicoproteici.

Regolazione degli ormoni

In biologia regolare significa controllare qualcosa. Quindi regolare gli ormoni significa controllare quanti ormoni vengono prodotti e rilasciati dalle cellule.

Feedback negativo

La regolazione ormonale avviene per lo più con un feedback negativo. Nel feedback negativo, un ormone provoca un effetto. Le cellule che producono l'ormone rilevano questo effetto e la sua produzione cessa.

Un buon esempio di feedback negativo è quello dell'insulina ormonale. L'insulina è prodotta dal pancreas. L'insulina viene rilasciata dal pancreas in risposta al consumo di glucosio. La quantità di glucosio nel sangue aumenta e il pancreas ne rileva l'aumento. Poi secerne l'insulina nel sangue. L'insulina aumenta l'assorbimento del glucosio nelle cellule bersaglio. Parte del glucosio viene utilizzato dalle cellule, ma alcune vengono anche convertite e immagazzinate sotto forma di glicogeno. L'assorbimento del glucosio da parte delle cellule diminuisce i livelli di glucosio nel sangue. Questa diminuzione viene rilevata dal pancreas e in risposta, smette di secernere insulina nel flusso sanguigno. Come i livelli di insulina nel sangue diminuiscono, così fa l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule.

Questo feedback negativo aiuta quindi a mantenere i normali livelli di glucosio nel sangue e previene cambiamenti estremi.

Ci sono tre tipi principali di ormoni. Gli ormoni steroidei sono non polari e non hanno bisogno di un recettore. Il secondo tipo è ormoni peptidici. Il terzo è ormoni derivati dalla tirosina. Un esempio sono gli ormoni T3 e T4 prodotti dalla ghiandola tiroidea.

Ormoni contro-regolatori

Spesso due ormoni controllano lo stesso prodotto, uno che aumenta e l'altro che diminuisce l'obiettivo. La glicemia è molto importante per un organismo ed è controllata da più di un ormone. Anche altri ormoni fanno salire o scendere il livello di glucosio. Se il livello di glucosio diventa troppo basso, l'organismo rilascia ormoni che fanno l'opposto dell'insulina. Essi non dicono alle cellule del corpo di assorbire il glucosio dal sangue. Dicono alle cellule di rimettere il glucosio nel sangue. Questo tipo di ormoni che funzionano in modo opposto ad altri ormoni sono chiamati ormoni contro-regolatori. Gli ormoni contro-regolatori per l'insulina sono il glucagone e l'epinefrina.

Feedback positivo

Le cose più importanti in un organismo sono mantenute in omeostasi da un feedback negativo e da ormoni contro-regolatori. Tuttavia, alcune cose sono controllate in modi diversi. Un modo raro è il feedback positivo. Nel feedback negativo, l'effetto dell'ormone fa sì che una ghiandola smetta di produrre ormoni. Nel feedback positivo accade il contrario. L'effetto dell'ormone dice alla ghiandola di produrre ancora più ormoni.

Un esempio di feedback positivo è l'ormone che provoca il parto (quando nascono i bambini.) L'ormone che provoca questo è l'ossitocina. Questo ormone è prodotto dalla ghiandola pituitaria. Quando il bambino inizia a nascere, si estende il muscolo nella cervice uterina (il fondo dell'utero). I nervi della cervice inviano un messaggio all'ipofisi. Questo messaggio rende il rilascio dell'ipofisi più ossitocina. L'ossitocina fa sì che i muscoli dell'utero si contraggano o si comprimano. Questo provoca un maggiore stiramento della cervice. Questo allungamento poi dice all'ipofisi di fare ancora più ossitocina. Così i livelli di ossitocina continuano ad aumentare fino a quando la compressione o le contrazioni dell'utero non costringono il bambino a uscire.

Confronto con i neurotrasmettitori

Ci sono chiare distinzioni tra ormoni e neurotrasmettitori:

  • Un ormone può agire su una scala spaziale e temporale più ampia di un neurotrasmettitore.
  • I segnali ormonali possono viaggiare ovunque nel sistema circolatorio, ma i segnali neurali vanno lungo i tratti nervosi preesistenti
  • I segnali neurali possono essere trasmessi molto più rapidamente (millisecondi) rispetto ai segnali ormonali (secondi, minuti o ore). I segnali neurali possono essere inviati a velocità fino a 100 metri al secondo.
  • La segnalazione neurale è un'azione tutto o niente (digitale), mentre la segnalazione ormonale è un'azione che può essere continuamente variabile. Dipende dalla concentrazione ormonale

Recettori

La maggior parte degli ormoni iniziano una risposta cellulare legandosi alle membrane cellulari o ai recettori all'interno della cellula. Una cellula può avere diversi tipi di recettori diversi che riconoscono lo stesso ormone ma attivano diversi percorsi di trasduzione del segnale, o una cellula può avere diversi recettori diversi che riconoscono diversi ormoni e attivano lo stesso percorso biochimico.

A sinistra : uno steroide (lipide) ormone (1) entra in una cellula (2) si lega a una proteina del recettore (3) provoca la sintesi di mRNA, il primo passo della sintesi proteica. A destra: gli ormoni proteici (1) si legano ai recettori che (2) innescano una via di trasduzione. (3) i fattori di trascrizione sono attivati nel nucleo: la sintesi proteica inizia. In entrambi i diagrammi, a è l'ormone, b è la membrana cellulare, c è il citoplasma, e d è il nucleoZoom
A sinistra : uno steroide (lipide) ormone (1) entra in una cellula (2) si lega a una proteina del recettore (3) provoca la sintesi di mRNA, il primo passo della sintesi proteica. A destra: gli ormoni proteici (1) si legano ai recettori che (2) innescano una via di trasduzione. (3) i fattori di trascrizione sono attivati nel nucleo: la sintesi proteica inizia. In entrambi i diagrammi, a è l'ormone, b è la membrana cellulare, c è il citoplasma, e d è il nucleo

Classi chimiche

Gli ormoni sono definiti in modo funzionale, non strutturale. Possono avere varie strutture chimiche. Gli ormoni sono presenti in organismi multicellulari (piante, animali, funghi, alghe brune e rosse). Questi composti sono presenti anche in organismi unicellulari e possono agire come molecole di segnalazione,

Ormone peptidico

Gli ormoni peptidici sono ormoni con una breve catena di amminoacidi.

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Domande e risposte

D: Cosa sono gli ormoni?


R: Gli ormoni sono i messaggeri chimici del sistema endocrino. Sono segnali che regolano il funzionamento interno del corpo, insieme al sistema nervoso. Ogni organismo multicellulare ha ormoni.

D: Come funzionano gli ormoni?


R: Quando un ormone si attacca a una proteina recettore su una cellula, avvia un meccanismo di segnalazione. La cellula o il tessuto che riceve questo messaggio è chiamato 'bersaglio'. Gli ormoni agiscono solo sulle cellule che hanno i recettori giusti.

D: Che cos'è una ghiandola endocrina?


R: Una ghiandola endocrina è un gruppo di cellule che producono qualcosa e lo rilasciano (lo mettono fuori dalla cellula). Molte ghiandole producono ormoni e la maggior parte delle secrezioni interne provengono da ghiandole endocrine.

D: Che cos'è una ghiandola esocrina?


R: Una ghiandola esocrina è una ghiandola che secerne attraverso un condotto o un tubo, piuttosto che direttamente nel flusso sanguigno come fa una ghiandola endocrina. Esempi di ghiandole esocrine sono le ghiandole sudoripare e le ghiandole salivari, i cui prodotti vengono rilasciati all'esterno del corpo.

D: Chi ha scoperto per primo gli ormoni?


R: La prima scoperta di un ormone è stata fatta nel 1902 da uno scienziato che ha identificato la secretina come un ormone. La parola 'ormone' è stata utilizzata per la prima volta nel 1905.

D: Tutte le cellule sono in grado di inviare messaggi?


R: Sì, molti tipi diversi di cellule possono inviare messaggi tramite ormoni che si attaccano alle loro proteine recettoriali e avviano meccanismi di segnalazione di altre cellule o tessuti per regolare internamente le funzioni corporee.

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