15. HÉT: A HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS

(Biológia IV. 10-24.oldal)

KULCSFOGALMAK


1. Hormon

Definíció:
Jelhordozó molekula, amely információt tartalmaz az őt termelő sejt állapotáról, és amely befolyásolni képes más sejtek működését.

Magyarázat:

Régebben csak azokat a kémiai anyagokat tekintették hormonnak, amelyeket belső elválasztású mirigyek termelnek, és amelyek a vérárammal jutnak el a célsejtekig. Mára már felismerték, hogy gyakorlatilag minden sejt képes előállítani olyan molekulákat, amelyekkel befolyásolni képes más sejtek működését. Az már kevésbé lényeges, hogy a befolyásolni kívánt sejt közel van-e vagy távolabb. Ilyen értelemben az idegsejtek szinapszisaiban ható ingerületátvivő anyag éppúgy hormon ("neurohormon"), mint például a klasszikus értelemben is hormonnak tekintett inzulin.

Az sem törvényszerű, hogy hormon csak belső elválasztású mirigyben jöhet létre. Egészen más alapfunkciójú sejtek is termelhetnek hormonokat. A vékonybél sejtjei például - mikor érintkezésbe kerülnek a gyomortartalommal - egy kolecisztokinin (CCK) nevű hormont választanak el, és ezzel hatnak az epehólyagra (előidézik annak kiürülését) és a hasnyálmirigyre (fokozzák annak enzimtermelését). Tovább bonyolítja a képet, hogy a CCK-t már az agyban is kimutatták, mint ingerületátvivő anyagot (pontosabb szerepe egyelőre ismeretlen)!

 

2. Hormonreceptorok

Definíció:
A jelhordozó molekulák felfogására (megkötésére) specializálódott fehérjék.

Magyarázat:

Érdekes ellentmondás, hogy jóval több hormonhatást ismerünk, mint ahány hormont. Ennek oka az, hogy egy adott hormon hatására bekövetkező ún. jelátvitel nem csak magától a hormontól függ, hanem inkább (sőt: a leginkább) az őt felfogó receptortól.

Bár kémiai szempontból a hormonok nagyon változatosak lehetnek, a jelátvitel módja szerint mindössze két nagy csoportba sorolhatók:

  1. APOLÁRIS (HIDROFÓB) HORMONOK

     Ide tartoznak a lipid természetű szteroidhormonok (a mellékvesekéreg és az ivarmirigyek hormonjai), valamint az apoláris oldalláncú aminosavszármazék, a tiroxin.

    Ezek az anyagok könnyedén átdiffundálnak a sejtmembránokon, s ezt követően a citoplazmában (vagy a magplazmában) szabadon úszó receptorhoz kötődnek. A receptofehérjék a hormon megkötése után a sejtmag DNS-ének meghatározott szakaszain fehérjeszintézist indítanak be (vagyis géneket aktiválnak), hatásuk egyszerűen ezen alapszik:

    szteroidhatás


  2. POLÁRIS (HIDROFIL) HORMONOK

     Jellegzetes képviselőik a fehérje- és aminosavszármazék hormonok (tehát az 1. pontban felsoroltak kivételével az összes többi hormon).

    Mivel ezek nem tudnak áthatolni a vastag apoláris réteget tartalmazó sejtmembránon, receptoruknak a sejthártya felszínén kell lennie. Maga a hormon be sem jut a sejtbe, hanem a receptor indít el olyan változásokat a membrán belső oldalán, amelyek a hormonhatást közvetítik. Ennek a folyamatnak egy egyszerűsített ábrázolása található a Biológia IV. tankönyv 11. oldalán az adrenalin hatása kapcsán. (A valóságban a folyamat egy kissé bonyolultabb: a receptor és a cAMP-t előállító enzim - az adenilát cikláz - között egy ún. G-fehérje közvetíti a hatást):





    Nem minden ebbe a típusba tartozó hormon esetén cAMP a "belső jel", más anyagok is képződhetnek. Az is előfordul, hogy a hormonbekötődés hatására egyszerűen csak egy ioncsatorna megnyílása történik, és az emiatt az ionmegoszlásban bekövetkező változás eredményezi a közvetlen hatást. A lényeg azonban az, hogy mindig egy külső membránreceptorból indul ki a folyamat.


KIEGÉSZÍTÉSEK


A női nemi ciklus hormonális szabályozása

A petefészekben két fő hormontípus termelődik, az ösztrogének és a progeszteron. Az "ösztrogén" szó tehát valójában egy gyűjtőnév: az e csoportba tartozó hormonok közül a legerősebb hatású az ösztradiol, nála gyengébbek az ösztron és az ösztriol.

Érdekes, hogy az ösztradiol férfi nemi hormonokból képződik: a tüsző külső sejtjei (az ún. theca-sejtek) először koleszterinból kiindulva a hipofízis sárgatestserkentő hormonjának (LH) hatására férfi nemi hormonokat (androgéneket) állítanak elő. Az androgén hormonokat a tüsző belső sejtjei (az ún. granulosa-sejtek) felveszik és a tüszőserkentő hormon (FSH) hatására ösztradiollá alakítják. Ugyanezen sejtek a koleszterinből a progeszteron egyik származékát, a 17-OH-progeszteront képesek előállítani.

A ciklus első felében (0-14. nap) a termelődő androgének nem csak az ösztradiol, hanem a 17-OH-progeszteron szintézisét is fokozzák (az előbbi a Biológia IV. tankönyv 23. oldalának grafikonján is megfigyelhető: a 13. napig egyre növekvő ösztrogénszintet látunk! A 17-OH-progeszteron mennyisége ezen az ábrán nincs feltüntetve.).

Az ösztradiol alacsony koncentrációban negatív visszacsatolással hat a hipofízis FSH és LH termelésére (tehát visszaszorítja azt), de egy bizonyos hormonszint fölött (ami a 10. nap tájékán következik be) ez a hatás pozitív visszacsatolásba fordul át. Ennek következménye az lesz, hogy az LH (és némileg az FSH) mennyisége jelentősen megnő a 14. napon (ld. ismét a tankönyvi grafikont!), s ez még több androgén termelésére készteti a theca-sejteket, majd ennek következtében jelentősen megugrik a 17-OH-progeszteron produkciója is. Ez utóbbi hormon aktiválja a plazmin nevű enzimet, s ez az enzim felel majd közvetlenül a tüszőrepedésért.

További információk

- feladatok -

- versenyfeladatok -

- 14. heti versenyfeladatok megoldása -

- vissza a tematikához -