Определение гормонов
Гормон – это биологическое соединение, используемое многоклеточный организмы организуют, координируют и контролируют функции своих клеток и тканей. Эти химические вещества могут контролировать все, от метаболизма до поведения, и необходимы для выживания и размножения организмов. Гормон может быть сделан из многих исходных молекул, но каждый гормон имеет специфический рецептор это сделано для. Многие гормоны проходят через кровоток к своей цели клетка, который имеет специфический рецептор, необходимый для получения сигнала.
Сигнал может быть получен извне, или сначала он может быть передан в цитозоль или ядро клетки-мишени, где она будет связываться со своим специфическим рецептором. Если сигнал получен извне, в цитозоль высвобождается второе химическое вещество-мессенджер, что вызывает процесс в клетке-мишени. Гормональные системы очень сложны, и многие разные типы клеток могут по-разному реагировать на один и тот же гормон. Ниже приведены некоторые общие функции гормонов у растений и животных.
Гормоны попадают в одну из трех категорий. Эндокринные гормоны перемещаются на большие расстояния через сосудистые ткани к мишени ткань, Паракринные гормоны перемещаются в соседние клетки через интерстициальные пространства между клетками. Некоторые гормоны высвобождаются вне клетки, а затем непосредственно воздействуют на эту клетку. Они известны как аутокринные гормоны. Некоторые гормоны действуют в нескольких категориях, воздействуя на местные клетки и проникая в кровоток. Каждая клетка в организм специально сделан с рецепторами для различных гормонов, которые будут определять их функцию в организме и на какие сигналы они реагируют.
Функции гормона
Гормоны у животных
Нейроэндокринная система представляет собой сложное расположение клеток у животных, которые могут передавать сообщения через гормоны. Со времени зачатия до смерти различные гормоны будут воздействовать на организм и изменять его развитие и течение. Эти химические сигналы действуют на различных уровнях у животных.
Гормональная реакция у животных начинается с воздействия на сенсорные системы. Свет, прикосновение, запах, вкус и другие физические данные обрабатываются Центральная нервная система, головной мозг решает, что сделать из этих входов на основе генетика и прошлый опыт. В ответ на входные данные мозг посылает сигнал гипоталамусу, центральному процессинговому центру для гормональных инструкций. Для инструкций, которые должны быть доставлены быстро, гипоталамус связывается с задним гипофиз через нервные связи. Эти импульсы сигнализируют заднему гипофизу быстро высвобождать гормон. Артерии в пределах железа нести выпущенные гормоны непосредственно через кровь к тканям, для которых они предназначены.
Альтернативно, гипоталамус соединен короткими кровеносными сосудами непосредственно с передней долей гипофиза. Передний гипофиз содержит большое количество различных гормонов, которые могут быть активированы определенными гормонами из гипоталамуса. Сигнальный гормон, высвобождаемый передней частью гипофиза, может распространяться через кровь через определенные ткани. Это может быть направлено на других эндокринная система железы, такие как надпочечники или гонады. Эти железы будут получать сигнал, вызывая каскад другого гормона.
Хотя есть сотни реакций, вызванных гормональным каскадом, есть только несколько различных действий, вызванных гормонами на биохимическом уровне. Многие гормоны связываются с поверхностью белков, которая распространяется через клеточная мембрана, Затем белок меняет форму, вызывая конформационные изменения и внутри клетки. Это изменение может активировать второго мессенджера, который переносит сообщение в другую точку внутри ячейки. Другие гормоны проходят через клеточную мембрану и активируют процесс в цитозоле или проходят весь путь до ядерной оболочки, чтобы передать сообщение о скорости транскрипция.
Существуют сотни различных сигналов, которые могут быть задействованы гормональной системой. Разные гормоны активируют разные системы. Стероидные гормоны, например, активируют ген транскрипция и регулирование ферментов, созданных из генов. Витамин D, гормон и витамин, регулирует содержание кальция в крови и костях. Другие сигналы могут активировать ферменты, уже присутствующие в клетке-мишени, быстро включая метаболический процесс. Нейротрансмиттеры представляют собой особую форму гормонов, которые путешествуют только на короткие расстояния между нейронами. У животных также есть специальные гормоны, называемые феромонами, которые они выделяют в окружающую среду, чтобы стимулировать поведение других животных. Эти гормоны могут быть сексуальными, территориальными или образовательными.
Гормоны в растениях
Как и у животных, у растений много разных гормонов, которые контролируют их жизненный цикл и развитие. Там несколько групп растение гормон, в том числе ауксины, гиббереллины и этилен, среди других. Растительные гормоны были изучены в течение длительного времени, как средство изменения и управления ростом растений. Некоторые растительные гормоны были разработаны искусственно для использования на коммерческих культурах. Например, помидоры часто созревают путем выделения гормона этилена. Это гарантирует, что все помидоры готовы к сбору одновременно. Это позволяет коммерческим машинам быстро и легко обрабатывать целые поля одновременно. ауксин и соответствующие гормоны используются для стимулирования укоренения и развития тканевых культур. Этот гормон также подавляет рост многих взрослых растений и может действовать как убийца сорняков.
Растения также имеют гормоны, которые происходят из различных исходных молекул. Фактически, гормон из семейства брассинолидов напоминает стероидные гормоны животных, такие как тестостерон. Другие, как гормоны из гиббереллин семьи, имеют сотни различных форм и явно не напоминают известный животный гормон. Синтетические версии многих из этих гормонов были созданы в лаборатории, поэтому их эффекты и состав можно было бы легче изучить.
Посредством этого процесса было обнаружено, что растения разработали много путей, которые используют определенный гормон в качестве сигнала между растениями. Растения, на которые нападают кузнечики, могут выделять гормон, который сигнализирует соседним растениям о готовности к защите. Это очень похоже на то, как животные общаются с феромонами.
Гормональные заболевания
Существует множество гормональных заболеваний, поражающих как людей, так и животных. Из-за сложности эндокринной системы проблемы могут возникать во многих местах. Общие проблемы с гормонами включают проблемы с гипоталамусом, гипофизом или надпочечниками. Нарушения в этих органах могут в значительной степени влиять на рост, развитие и обмен веществ. Другие заболевания, связанные с гормонами, включают гипертиреоз, остеопороз и диабет, все из которых вызваны тем, что гормон или гормоны неправильно регулируются или принимаются организмом. Гормональная болезнь может быть генетической или может быть вызвана окружающей средой или диетой.
викторина
1. Кортизол – это гормон, связанный со стрессом. Кортизол высвобождается, когда животное напугано, находится под угрозой или страдает. Кортизол влияет на многие ткани, но у них разные реакции. Как это возможно?A. Различные клетки перерабатывают кортизол в разные химические веществаB. Белки рецептора снаружи одинаковы, но инициируют разные процессыC. Кортизол, который получает каждая клетка, отличается
Ответ на вопрос № 1
В верно. Каждый гормон-специфический рецепторный белок может содержать различные фрагменты хвоста, которые простираются в клетки-мишени. Разные участки хвоста стимулируют разные реакции в разных тканях, координируя реакцию всего тела.
2. Ученый определил новый гормон и специфический рецептор. Хотя ученый мало что знает о гормоне, ясно, что рецептор присутствует только в ядерной оболочке. Что ученый может сделать вывод о действии гормона?A. Гормон водорастворимыйB. Это сигнализирует о быстром метаболическом сдвигеC. Гормон сигнализирует об изменении транскрипции ДНК
Ответ на вопрос № 2
С верно. Гормоны, которые связываются с белками в ядерной оболочке, обычно имеют функции, связанные с регуляцией транскрипции ДНК. Эти химические сигналы обычно нерастворимы в воде, чтобы им было легче проходить через клеточную мембрану.
3. Вы изучаете систему сигнализации и должны идентифицировать элементы системы. Химическое вещество происходит из железы и проходит через кровоток. Это химическое вещество A. Химическое вещество B прикрепляется к клеточной мембране клетки-мишени, а химическое вещество C создается химическим веществом B после того, как химическое вещество A присоединяется к нему. Химическая С проходит через цитозоль клетки и активирует фермент. Что такое химическая С?A. гормональныйB. рецепторC. Второй Посланник
Ответ на вопрос № 3
С верно. Химическая С создается после того, как гормон принят рецептором. Вторые посланники не покидают клетку и активируют любой процесс, который должен инициировать гормон.
Ссылка
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A.,. , , Мацудайра, П. (2008). Молекулярная клеточная биология (6-е изд.) Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.
- McMahon, M.J., Kofranek, A.M. & Rubatzky, V.E. (2011). Наука о растениях: рост, развитие и использование культурных растений (5-е изд.). Бостон: Прентинс Холл.
- Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.