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

RNA được tổng hợp trong nhân từ khuôn của DNA

Trong tổng hợp RNA, hai sợi của phân tử ADN tách ra tạm thời; một trong hai sợi được sử dụng như là một khuôn mẫu để tổng hợp một phân tử RNA. Các mã bộ ba trong DNA là nguyên nhân của sự hình thành các bộ ba bổ sung trong RNA.

Giải phẫu sinh lý của bài tiết dịch mật

Thành phần của dịch mật ban đầu khi được bài tiết bởi gan và sau khi được cô đặc trong túi mật. Phần lớn chất được bài tiết bên trong dịch mật là muối mật, chiếm khoảng một nửa trong tổng số các chất được hòa tan trong dịch mật.

Trung tâm thần kinh điều khiển sự thèm ăn của cơ thể

Một số trung tâm thần kinh của vùng dưới đồi tham gia vào kiểm soát sự ăn, nhân bên của vùng hạ đồi hoạt động như trung tâm nuôi dưỡng, và kích thích vào vùng này ở động vật gây ra chứng ăn vô độ.

Block nhĩ thất không hoàn toàn điện thế thay đổi: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Những nguyên nhân gây giảm dẫn truyền như thiếu máu cơ tim, viêm cơ tim, độc digitalis cũng có thể gây ra block thất không hoàn toàn biểu thị nên điện thế thay đổi.

Tầm quan trọng của trung tâm thưởng phạt của hệ limbic đối với hành vi

Trải nghiệm của con vật qua trải nghiệm cảm giác gây ra trạng thái thưởng hay phạt sẽ được ghi nhớ lại. Điện não đồ cho thấy yếu tố trải nghiệm cảm giác luôn luôn kích thích nhiều vùng trên vỏ não.

Ức chế thần kinh: thay đổi điện thế

Ngoài sự ức chế được tạo ra bởi synap ức chế ở màng tế bào thần kinh (được gọi là ức chế sau synap), có một loại ức chế thường xảy ra ở các cúc tận cùng trước synap trước khi tín hiệu thần kinh đến được các khớp thần kinh.

Tăng huyết áp có angiotensin tham gia: gây ra bởi khối u tiết renin hoặc thiếu máu thận cục bộ

Một khối u của các tế bào cận cầu thận tiết renin xuất hiện và tiết số lượng lớn của renin, tiếp theo, một lượng tương ứng angiotensin II được hình thành.

Kiểm soát lưu lượng mạch vành

Điều hòa lưu lượng máu. Lưu lượng máu trong động mạch vành thường được điều chỉnh gần như chính xác tương ứng với nhu cầu oxy của cơ tim.

Điều hòa bài tiết Aldosterol

Điều hòa bài tiết aldosterol ở tế bào lớp cầu gần như độc lập hoàn toàn với điều hòa bài tiết cảu costisol và androgen ở lớp bó và lớp lưới.

Chức năng thính giác của vỏ não: cơ chế thính giác trung ương

Mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy.

Điện thế màng được tạo ra bởi nồng độ các ion

Dưới điều kiện thích hợp sự chênh lệch nồng độ các ion qua màng bán thấm chọn lọc, tạo nên điện thế màng.

Huyết áp động mạch: kiểm soát bằng lợi liệu áp lực

Lượng dịch vào và ra phải cân bằng tuyệt đối,  nhiệm vụ này được thực hiện bởi điều khiển thần kinh và nội tiết và bởi hệ thống kiểm soát tại thận, nơi mà điều hòa bài tiết muối và nước.

Sinh lý nhóm máu

Trên màng hồng cầu người, người ta đã tìm ra khoảng 30 kháng nguyên thường gặp và hàng trăm kháng nguyên hiếm gặp khác. Hầu hết những kháng nguyên là yếu, chỉ được dùng để nghiên cứu di truyền gen và quan hệ huyết thống.

Cặp kích thích co cơ tim: chức năng của ion canxi và các ống ngang

Sức co bóp của cơ tim phụ thuộc rất lớn vào nống độ ion canxi trong dịch ngoại bào, một quả tim đặt trong một dung dịch không có canxi sẽ nhanh chóng ngừng đập.

Cơ chế kiểm soát lưu lượng máu đến mô cơ thể

Kiểm soát tức thời đạt được bằng cách co hoặc giãn các tiểu động mạch, mao mạch và cơ vòng trước mao mạch, trong vài giây đến vài phút. Kiểm soát lâu dài thay đổi từ từ, trong khoảng vài ngày, vài tuần thậm chí hàng tháng.

Chứng ngừng thở lúc ngủ: kiểm soát hô hấp

Ngừng thở khi ngủ có thể gây ra bởi tắc nghẽn đường hô hấp trên, đặc biệt là hầu hoặc do sự tự phát xung và dẫn truyền của trung tâm thần kinh bị suy giảm.

Các bất thường của áp lực đẩy máu động mạch

Ở người hẹp van động mạch chủ, đường kính của van động mạch chủ khi mở bị hạn chế rõ ràng và áp lực mạch chủ đập cũng giảm rõ bởi vì dòng máu đi ra bị giảm khi qua van bị hẹp đó.

Block nhĩ thất không hoàn toàn: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Một điện tâm đồ có P-R kéo dài khoảng 0.3s thay vì bình thường khoảng 0,2s hoặc ít hơn. Do đó, block độ 1 được định nghĩa là sự chậm dẫn truyền từ nhĩ đến thất chứ không phải mất hẳn dẫn truyền.

Chức năng của vùng hải mã: vùng kéo dài của vỏ não

Hải mã và các cấu trúc nằm cạnh thùy thái dương và thùy đỉnh, được gọi là khối hải mã liên kết chủ yếu gián tiếp với nhiều phần của vỏ não cũng như các cấu trúc cơ bản của hệ limbic – thể hạnh nhân, vùng dưới đồi, vách trong suốt và thể vú.

Điều hòa bào tiết dịch tụy

Hai yếu tố acetylcholine và cholecystokinin, kích thích tế bào tiểu thùy của tuyến tụy, gây sản xuất một lượng lớn enzyme tiêu hóa của tuyến tụy và một lượng nhỏ nước và điện giải được bài tiết cùng.

Các đặc trưng của hệ thống điều hòa cơ thể

Một yếu tố nào đó quá tăng hoặc quá giảm, hệ thống điều khiển sẽ thực hiện cơ chế điều hòa đưa nó trở về giá trị bình thường nhờ hàng loạt các biến đổi trong cơ thể, cũng vì thế mà hằng tính nội môi luôn được giữ ổn định.

Bài tiết hormone tăng trưởng (GH) của vùng dưới đồi, hormone kích thích tiết GH, và somatostatin

Hầu hết sự điều khiển bài tiết hormone GH có lẽ thông qua hormone GHRH hơn là hormone somatostatin, GHRH kích thích bài tiết GH qua việc gắn với các receptor đặc hiệu trên bề mặt màng ngoài của các tế bào tiết GH ở thùy yên trước.

Cung lượng tim: đánh giá theo nguyên lý thay đổi nồng độ ô xy

Đo nồng độ oxy dòng máu tĩnh mạch được đo qua catheter đưa từ tĩnh mạch cánh tay, qua tĩnh mạch dưới đòn và vào tâm nhĩ phải,cuối cùng là tâm thất phải và động mạch phổi.

Thành phần dịch trong cơ thể người

Ở người trưởng thành, tổng lượng dịch trong cơ thể khoảng 42L, chiếm 60% trọng lượng. Tỉ lệ này còn phụ thuộc vào độ tuổi, giới tính và thể trạng từng người.

Tủy sống: tổ chức hoạt động chức năng vận động

Mỗi đốt tủy có hàng triệu neurons trong chất xám. Đặt sang một bên các neuron trung gian truyền tín hiệu cảm giác, chúng ta có 2 loại neurons còn lại: neurons vận động tại sừng trước tủy sống và các neurons liên hợp.