الهرمونات والإشارات الصماوية
ما هي الهرمونات، والفئات الكيميائية التي تندرج تحتها، وكيف توصل التعليمات إلى الخلايا عبر المستقبلات السطحية والداخل خلوية.
Definition
الهرمون هو رسول كيميائي تفرزه الخلايا في سوائل الجسم ويعمل على الخلايا المستهدفة التي تحمل مستقبلات محددة، والإشارات الصماوية هي العملية التي يربط بها هذا الهرمون مستقبله ويحفز استجابة خلوية، مع تحديد طريقة العمل بناءً على ما إذا كان الهرمون يعمل على سطح الخلية أو داخلها.
Scope
يغطي هذا الموضوع طبيعة وعمل الهرمونات: الفئات الكيميائية الرئيسية — الببتيدات والبروتينات، الأمينات، والستيرويدات — وكيف تحدد قابليتها للذوبان طريقة عملها؛ المستقبلات ومسارات نقل الإشارة التي تعمل من خلالها الهرمونات القابلة للذوبان في الماء وتلك القابلة للذوبان في الدهون؛ وتنظيم تخليق الهرمونات ونقلها وتصفيتها. يتناول تنوع الهرمونات عبر الحيوانات والمنطق المشترك للإشارات بوساطة المستقبلات. التغطية مقارنة وميكانيكية.
Core questions
- ما هي الفئات الكيميائية التي تنتمي إليها الهرمونات، ولماذا يهم ذلك؟
- كيف تعمل الهرمونات القابلة للذوبان في الماء على خلاياها المستهدفة؟
- كيف تغير هرمونات الستيرويد والغدة الدرقية سلوك الخلية؟
- كيف يتم التحكم في مستويات الهرمونات في الدم؟
Key theories
- عمل الرسل الثانويين للهرمونات القابلة للذوبان في الماء
- لا تستطيع هرمونات الببتيد والأمين عبور غشاء الخلية وبدلاً من ذلك ترتبط بمستقبلات سطحية تولد رسلًا ثانويين داخل الخلية، مما يضخم الإشارة وينتج استجابات خلوية سريعة.
- العمل الجيني لهرمونات الستيرويد والغدة الدرقية
- تنتشر هرمونات الستيرويد والغدة الدرقية القابلة للذوبان في الدهون إلى الخلايا وترتبط بمستقبلات داخل خلوية تنظم نسخ الجينات، مما ينتج عنه تغييرات أبطأ ولكن أطول أمدًا في وظيفة الخلية.
Mechanisms
تندرج الهرمونات ضمن فئات كيميائية تحدد كيفية انتقالها وعملها. هرمونات الببتيد والبروتين ومعظم الأمينات قابلة للذوبان في الماء، وتذوب بحرية في الدم، وترتبط بالمستقبلات على سطح الخلية المستهدفة؛ تنشط هذه المستقبلات مسارات نقل الإشارة والرسل الثانويين التي تغير بسرعة نشاط الإنزيم وسلوك الخلية، مع تضخيم في كل خطوة. هرمونات الستيرويد وهرمون الغدة الدرقية قابلة للذوبان في الدهون، وتُحمل مرتبطة ببروتينات النقل، وتمر عبر غشاء الخلية لترتبط بالمستقبلات داخل الخلوية التي تعمل كعوامل نسخ، مما يغير الجينات التي يتم التعبير عنها وينتج تأثيرات أبطأ ومستمرة. يعتمد عمل الهرمون على وجود المستقبل، لذا يمكن أن يكون لنفس الهرمون تأثيرات مختلفة في أنسجة مختلفة. تتحدد المستويات المتداولة من خلال توازن التخليق والإفراز المنظم مقابل النقل والتحلل والإخراج، مما يسمح بالتحكم الدقيق في الإشارات.
Clinical relevance
ترتكز مبادئ فئات الهرمونات والعمل بوساطة المستقبلات، التي أُسست في علم الغدد الصماء المقارن، على فهم وظيفة الغدد الصماء وعمل العوامل القائمة على الهرمونات والمستهدفة للمستقبلات. هذا المدخل هو مادة مرجعية تعليمية وليست إرشادات طبية.
History
جاء تسمية ستارلينغ للهرمونات بعد اكتشاف السيكريتين، وكشف تحديد ساذرلاند لـ cAMP عن كيفية عمل الهرمونات القابلة للذوبان في الماء من خلال الرسل الثانويين. أظهر عمل جينسن على مستقبلات الستيرويد كيف تنظم الهرمونات القابلة للذوبان في الدهون الجينات، بينما أتاح الفحص المناعي الإشعاعي ليالو وبيرسون قياس الهرمونات بدقة.
Key figures
- Ernest Starling
- Earl Sutherland
- Elwood Jensen
- Rosalyn Yalow
Related topics
Seminal works
- norris2013
- hill2016
- randall2002
Frequently asked questions
- لماذا تعمل هرمونات الستيرويد بشكل أبطأ من هرمونات الببتيد؟
- تعمل الستيرويدات عن طريق دخول الخلايا وتغيير التعبير الجيني، الأمر الذي يستغرق وقتًا لتغيير مستويات البروتين، بينما تعمل هرمونات الببتيد على سطح الخلية من خلال مسارات الرسل الثانويين السريعة.
- لماذا يؤثر هرمون واحد على بعض الأنسجة دون غيرها؟
- يعمل الهرمون فقط على الخلايا التي تحمل المستقبل الصحيح، لذا تقتصر تأثيراته على الأنسجة التي تعبر عن هذا المستقبل على الرغم من أن الهرمون يدور في جميع أنحاء الجسم.