Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone

2022-09-28 01:35 PM

Cấu trúc hóa học và sự chuyển hóa của các hormone protein và polypeptide, các steroid, dẫn xuất của amino acid tyrosin.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Có 3 nhóm hormone cơ bản đó là:

1. Các protein và polypeptide: bao gồm các hormone bài tiết bởi thùy trước tuyến yên, tuyến tụy (insulin, glucagon), tuyến cận giáp (hormone cận giáp) và một số hormone khác.

2. Các steroid: được tiết bởi tuyến thượng thận (cortisol, aldosterone), buồng trứng (estrogen, progesterone), tinh hoàn (testosterone) và nhau thai (estrogen và progesterone).

3. Dẫn xuất của amino acid tyrosin: tiết bởi tuyến giáp (T3, T4) và tuyến tủy thượng thận (epinephrine, nor-epinephrin). Hiện tại chưa có hormone polysaccarid hoặc hormone acid nucleic nào được tìm ra.

Các hormone polypeptide và protein được dự trữ trong các túi nang cho đến khi cần thiết. Hầu hết các hormone của cơ thể là polypeptide hoặc protein. Những hormone này có cấu trúc là các peptid có kích thước nhỏ đến mức chỉ gồm 3 amino acid (TSH) đến các protein gồm gần 200 amino acid (GH, prolactin). Thông thường, các polypeptide gồm từ 100 amino acid trở lên được gọi là các protein, dưới 100 amino acid gọi là các peptid.

Các hormone protein và peptid được bài tiết ở phần cuối của lưới nội sinh chất của những loại tế bào nội tiết khác nhau, tương tự như những loại protein khác. Những hormone protein này thường được bài tiết đầu tiên với một lượng lớn nhưng chưa có hoạt động sinh học (tiền hormone) và được phân cắt nhỏ để tạo thành những dạng nhỏ hơn ở vùng lưới nội sinh chất. Những tiền hormone này sau đó được vận chuyển đến bộ máy Golgi để được dự trữ trong những túi tiết. Trong quá trình này, các enzyme trong những túi tiết tiếp tục cắt các tiền hormone làm chúng trở nên nhỏ hơn, có hoạt tính sinh học và những mảnh bị bất hoạt. Những túi này được dự trưc trong tế bào chất, và một số di chuyển đến gần màng tế bào cho đến khi được bài tiết. Sụ bài tiết hormone (cũng như các mảnh bất hoạt)diễn ra khi các túi dự trữ hòa vào màng tế bào và các hạt chứa trong đó bị đẩy vào dịch gian bào hoặc trực tiếp vào máu máu bởi hiện tượng xuất bào.

Tổng hợp và bài tiết các hormon peptid

Hình. Tổng hợp và bài tiết các hormon peptid. Kích thích tiết hormone thường liên quan đến sự thay đổi canxi nội bào hoặc thay đổi adenosine monophosphate vòng (cAMP) trong tế bào.

Trong một số trường hợp, sự kích thích xuất bào là sự tăng nồng độ ion calci trong dịch bào tương gây ra bởi sự khử cực màng sinh chất. Trong một số trường hợp khác, sự kích thích các receptor trên màng tế bào nội tiết làm tăng lượng AMP vòng (cAMP) và sau đó kích hoạt các protein kinase gây kích thích bài tiết hormone. Những hormone dạng peptid tan trong nước, khiến chúng đi vào vòng tuần hoàn một cách dễ dàng, ở đó chúng sẽ được vận chuyển đến các mô đích của cơ thể.

Các hormone steroid thường được tổng hợp từ cholesteron và không được dự trữ. Cấu trúc hóa học của các hormone steroid giống như cholesterol, mà hầu hết các hormone này được tổng hợp từ cholesterol. Chúng tan trong dầu và cấu trúc phân tử bao gồm 3 vòng hexyl (cyclohexyl rings) và một vòng pentyl gắn với nhau tạo nên khung cấu trúc.

Cấu trúc hóa học của hormone steroid

Hình. Cấu trúc hóa học của hormone steroid.

Mặc dù thường có rất ít hormone được dự trữ tại các tế bào nội tiết tiết steroid, lượng lớn cholesterol ester trong không bào nhanh chóng được chuyển hóa thành steroid sau khi được kích hoạt. Phần lớn cholesterol trong các tế bào tiết steroid có nguồn gốc từ huyết tương, tuy nhiên cũng có một lượng cholesterol de novo tổng hợp trong các tế bào tiết steroid. Bởi vì các steroid rất dễ tan trong lipid, một khi chúng được tổng hợp, chúng dễ dàng ngấm qua màng tế bào và đi vào dịch kẽ sau đó đi vào máu.

Các hormon amin là những hormone được tổng hợp từ tyrosin. Có hai nhóm hormone tổng hợp từ tyrosin, hormone tuyến giáp và hormone tủy thượng thận, được tiết ra do sự hoạt hóa các enzyme trong tế bào chất của các tế bào tuyến nội tiết. Các hormon tuyến giáp được tổng hợp và dự trữ ở tuyến giáp và tại đây, chúng gắn với các đại phân tử thyroglobulin, một protein được dự trữ tại các nang lớn ở tuyến giáp. Sự bài tiết hormone xảy ra khi các amin được tách khỏi thyroglobulin, sau đó các hormone amin sẽ đi vào vòng tuần hoàn. Sau khi vào máu, hầu hết các hormone gắn với các protein huyết tương, đặc biệt là globulin gắn thyrosin - TBG (thyroxine-binding globulin), protein gắn này sẽ từ từ giải phóng hormone đến những mô đích.

Epinephrin và nor-epinephrin được bài tiết ở tuyến tủy thượng thận, tại đây thông thường tiết ra lượng epinephrine nhiều gấp 4 lần nor-epinephrin. Các catecholamine được vận chuyển đến các túi tiết và dự trữ tại đây cho đến khi được bài tiết. Giống như những hormone protein dự trữ ở các tuyến nội tiết, các catecholamine cũng được tiết ra từ các tế bào tuyến tủy thượng thận theo cơ chế nhập bào. Một khi các catecholamine đi vào máu, trong huyết tương chúng có thể tồn tại ở dạng tự do hoặc dạng liên kết với những chất khác.

Bài viết cùng chuyên mục

Dẫn truyền synap: một số đặc điểm đặc biệt

Quá trình thông tin được truyền qua synap phải qua nhiều bước: đưa các bọc nhỏ xuống, hòa màng với màng của cúc tận cùng, chất truyền đạt giải phóng và khuếch tán trong khe synap, gắn với receptor ở màng sau synap, mở kênh ion gây khử cực màng.

Phân loại cơ trơn

Cơ trơn ở mỗi cơ quan có các đặc điểm khác nhau: (1) kích thước (2) sự sắp xếp trong các bó (3) đáp ứng với các kích thích khác nhau (4) đặc điểm phân bố thần kinh (5) chức năng.

Nguồn gốc của chất dinh dưỡng trong dịch ngoại bào

Trong tất cả, dịch ngoại bào chỉ chiếm khoảng một phần ba tổng số dịch của cơ thể. Đây là điển hình ở người, nhưng tỷ lệ có thể thay đổi ở các sinh vật khác có chế độ lưu thông khác nhau.

Phản xạ gấp và phản xạ rút lui khỏi vật kích thích

Các thông tin khởi phát phản xạ rút lui không được truyền trực tiếp vào neuron sừng trước tủy sống mà thay vào đó trước tiên được truyền vào các neuron liên hợp, rồi mới vào neuron vận động.

Phản xạ của dạ dày ruột

Sự sắp xếp về mặt giải phẫu của hệ thần kinh ruột và các đường kết nối của nó với hệ thần kinh thực vật giúp thực hiện ba loại phản xạ dạ dày-ruột có vai trò thiết yếu.

Khoảng kẽ và dịch kẽ: dịch và không gian giữa các tế bào

Khoảng một phần sáu tổng thể tích của cơ thể là không gian giữa các tế bào, chúng được gọi là khoảng kẽ. Các chất lỏng trong các không gian này được gọi là dịch kẽ.

Những chức năng đặc biệt ở trẻ sơ sinh

Đặc trưng quan trọng của trẻ sơ sinh là tính không ổn định của hệ thống kiểm soát hormone và thần kinh khác nhau, một phần là do sự phát triển chưa đầy đủ của các cơ quan và hệ thống kiểm soát chưa được thích nghi.

Tiêu hóa Carbohydrate sau khi ăn

Có 3 nguồn carbohydrate quan trọng là sucrose, disaccharide thường được biết như là đường mía, lactose, chúng là một disaccharide được tìm thấy trong sữa; và tinh bột.

Áp dụng nguyên lý khúc xạ cho các thấu kính: nguyên lý quang học nhãn khoa

Các tia sáng song song đang đi vào một thấu kính lồi. Các tia sáng đi xuyên qua đúng điểm trung tâm của thấu kính sẽ vuông góc với bề mặt kính, nên vì thế, nó xuyên qua thấu kính mà không bị đổi hướng.

Xác định hướng đến của âm thanh: cơ chế thính giác trung ương

Sự định hướng không gian của các tín hiệu sau đó sẽ được truyền tới vỏ não thính giác, nơi mà hướng của âm thanh được xác định bởi vị trí các tế bào thần kinh bị kích thích tối đa.

Các phản xạ tự chủ của hệ thần kinh

Nhiều chức năng nội tạng của cơ thể được điều chỉnh bởi các phản xạ tự chủ. Một vài phản xạ của hệ tim mạch giúp kiểm soát huyết áp động mạch và tần số tim. Một trong nhưng phản xạ đó là phản xạ baroreceptor.

Synap thần kinh trung ương: synap hóa và synap điện

Sự dẫn truyền tín hiệu tại ở loại synap hóa học chỉ theo 1 chiều, từ sợi thần kinh tiết ra chất dẫn truyền (được gọi là sợi trước synap) đến sợi sau nó (được gọi là sợi sau synap).

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

hCG của thể vàng và quá trình ngăn chặn chu kỳ kinh nguyệt

Cho đến nay, chức năng quan trọng nhất của hCG là ngăn chặn sự co hồi của hoàng thể vào cuối chu kì kinh nguyệt, Thay vào đó, nó kích thích hoàng thể bài tiết progesterone và estrogen trong vài tháng sắp tới.

Trí nhớ trung hạn của con người

Bằng cách gián tiếp, mục đích của kích thích cúc tận cùng được thuận hóa ở cùng thời gian cúc tận cùng cảm giác được kích thích gây ra kéo dài tăng độ nhạy của cúc tận cùng cảm giác, thành lập dấu vết trí nhớ.

Điều chỉnh lượng thức ăn ăn vào và dự trữ năng lượng của cơ thể

Duy trì sự cung cấp năng lượng đầy đủ trong cơ thể quan trọng đến nỗi mà rất nhiều các cơ chế kiểm soát ngắn hạn và dài hạn tồn tại không chỉ điều chỉnh năng lượng hấp thu mà cả năng lượng tiêu thụ và năng lượng dự trữ.

Tiêu cự của thấu kính: nguyên lý quang học nhãn khoa

Các tia sáng đi đến thấu kính hội tụ không phải là một chùm tia song song mà là phân kì bởi vì nguồn phát các tia sáng không đặt xa thấu kính đó.

Kích thích riêng và đồng loạt bởi hệ giao cảm và phó giao cảm

Trong một số trường hợp, hầu hết toàn bộ các phần của hệ thần kinh giao cảm phát xung đồng thời như một đơn vị thống nhất, hiện tượng này được gọi là sự phát xung đồng loạt.

Ảnh hưởng của hormon tuyến giáp lên sự phát triển

Ảnh hưởng quan trọng của hormon tuyến giáp là thúc đẩy trưởng thành và phát triển của não trong thời kỳ bào thai và những năm đầu sau sinh.

Trao đổi canxi giữa xương và dịch ngoại bào

Một phần nhỏ dạng canxi dễ trao đổi này cũng là dạng canxi được tìm thấy trong tất cả các tế bào mô, đặc biệt là trong các tế bào có tính thấm cao như gan và đường tiêu hóa.

Điểm nhiệt chuẩn trong điều nhiệt cơ thể

Điểm nhiệt chuẩn tới hạn của vùng dưới đồi, mà ở đó ở dưới mức run cơ và trên mức bắt đầu đổ mồ hôi, được xác định chủ yếu bởi hoạt động của receptor càm nhận nhiệt trong vùng trước thị-trước dưới đồi.

Khúc xạ ánh sáng: nguyên lý quang học nhãn khoa

Chỉ số khúc xạ của không khí là 1.00. Do đó, nếu ánh sáng đi trong một loại thủy tinh với tốc độ là 200,000km/s thì chỉ số khúc xạ của loại thủy tinh này 300,000 chia cho 200,000, hay 1.50.

Khả năng hoạt động của cơ thể: giảm khả năng hoạt động ở vùng cao và hiệu quả của thích nghi

Người bản xứ làm việc ở những nơi cao có thể đạt hiệu suất tương đương với những người làm việc ở đồng bằng. Người đồng bằng có khả năng thích nghi tốt đến mấy cũng không thể đạt được hiệu suất công việc cao như vậy.

Mãn kinh ở phụ nữ

Khi mãn kinh, cơ thể người phụ nữ phải điều chỉnh từ trạng thái sinh lý được kích thích bởi estrogen và progesterone sang trạng thái không còn các hormone này.

Bài tiết chất nhầy và gastrin ở tuyến môn vị

Tế bào bài tiết một lượng nhỏ pepsinogen, như đã nói ở trên, và đặc biệt là bài tiết một lượng lớn lớp chất nhày mỏng để giúp bôi trơn thức ăn khi di chuyển, cũng như bảo vệ thành của dạ dày khỏi sự phân hủy của các enzyme.