Классификация гормонов и их свойства
Гормоны представляют собой отдельные составляющие химического характера, которые входят в целостную систему регуляции функций человеческого организма. Эти вещества имеют разнообразную природу и обладают способностью к передаче сигналов клеткам. В результате подобных взаимодействий происходит изменение направления, а также интенсивности обмена веществ, развитие и рост организма, запускаются разнообразные важные функции, происходит их коррекция или угнетение. Классификация гормонов будет подробно описана в данной статье.
Что такое гормоны?
Гормон является органическим химическим веществом, которое синтезируется в железах эндокринной системы человека, либо в эндокринных участках желез, имеющих смешанную секрецию. Выделяются они сразу во внутреннюю среду, в которой они распространяются и переносятся по организму в хаотичном порядке.
Попадая в определенные органы, они оказывают биологическое действие, реализуемое при помощи рецепторных клеток. В связи с этим каждый отдельный гормон обладает собственной исключительной специфичностью, подходящей под каждый отдельный рецептор. Это значит, что подобные вещества способны влиять лишь на один процесс или функцию организма. Наглядно их специфику отражает химическая классификация гормонов по тропности в отношении тканей и действию.
Общие представления о классификации
Современная медицина и биохимия классифицирует гормоны с множества различных точек зрения. Объединены они лишь в одном: гормоны представляют собой вещества органического происхождения, которые синтезируются исключительно в организме. Наличие гормонов свойственно подавляющему большинству позвоночных, регуляция функций организма которых также представлена сочетанной работой нервной и гуморальной систем. Следует отметить, что регуляторная система гуморального типа в филогенезе появилась раньше, чем нервная. Она имелась даже у примитивных животных, однако отвечала только за базовые функции.
Классификация гормонов будет рассмотрена ниже. А пока поговорим о гормонах подробнее.
Биологически активные вещества и гормоны
Принято считать, что даже для клетки характерна система, включающая в себя биологические активные вещества (БАВ), а также рецепторы, в которых они тоже есть. БАВ носит название гормона, если он секретируется сразу во внутреннюю среду организма, а также оказывает воздействие на группу отдаленных клеток.
Если рассматривать БАВ, то их действие носит местный характер. Для примера – к ним можно отнести кейлоны, которые называют гормоноподобными веществами. Они производятся популяцией клеток, ингибирующих размножение и стимулирующих апоптоз. Простагландины тоже можно считать примером БАВ. Современная система классификации гормонов предусматривает для них отдельную группу эйкозаноидов. Предназначены они для того, чтобы местно регулировать воспалительные процессы в тканях и осуществлять на уровне артериол процесс гемостаза.
Классификация гормонов по химическим признакам
По своему химическому строению гормоны разделены на несколько групп. Такая классификация одновременно разделяет их по принципу действия, так как данные вещества обладают различными показателями тропности к липидам и воде. Итак, классификация гормонов по химическому строению выглядит следующим образом:
- Стероидная группа. Эти гормоны секретируются корковыми участками надпочечников и мужскими половыми железами.
- Пептидная группа. Гормоны этой группы выделяются гипоталамусом, гипофизом, паращитовидной и поджелудочной железами. Это не вся классификация гормонов по строению.
- Группа производных аминокислот. Данные гормоны секретируются мозговым слоем надпочечников и щитовидной железой.
- Группа эйкозаноидов. К ней относятся гормоны, которые выделяются клетками. Помимо этого, они могут быть синтезированы из арахидоновой кислоты.
Примечательным является тот факт, что гормоны, выделяемые женскими половыми железами, тоже относятся к группе стероидных гормонов, хотя по своему существу стероидами они вовсе не являются. Эти вещества оказывают воздействие, которое не связано с эффектом анаболического характера. Помимо этого, их метаболизм не происходит с образованием 17-кетостероидов.
Гормоны, выделяемые яичниками, структурно похожи на иные стероиды, но ими не являются. Связано это с тем, что синтезируются они из холестерина, и поэтому, для того чтобы упростить базовую химическую классификацию гормонов, ученые причисляют их к группе остальных стероидов.
Классификация по месту секреции
Такие вещества, как гормоны, помимо классификации по химическим признакам, можно также разделить по месту их секреции. Одни из них образуются в центральной нервной системе, а другие – в периферических тканях. Именно от места образования зависит способ секреции гормонов и их выделения, а этим, в свою очередь, обусловлены особенности, присущие их эффектам. По месту образования гормоны можно классифицировать следующим образом:
- Гипофизарные. К ним относятся окситоцин, вазопрессин, тропные гормоны.
- Гипоталамические гормоны, к которым относятся рилизинг-факторы.
- Щитовидные гормоны. В эту группу входят тетрайодтиронин, кальцитонин, трийодтиронин.
- Паращитовидные. К ним относится паратиреоидный гормон.
- Половые гормоны – андрогены и эстрогены.
- Надпочечниковые гормоны. Эта группа представлена наиболее обширным списком – адреналин, альдостерон, норадреналин, кортизол, некоторые андрогены.
- Поджелудочные гормоны. В их числе инсулин и глюкагон.
- Гормоны APUD. В эту группу входят гастрин, мотилин и другие.
- Тканевые гормоны – простагландины, лейкотриены.
Это общеизвестная классификация. Гормоны и их свойства на текущий момент до конца не изучены.
Например, гормоны APUD синтезируются самой крупной группой эндокринных желез, которые расположены в верхнем отделе кишечника, в поджелудочной железе, в печени. Основная их цель – процесс регуляции секреции желез, относящихся к экзокринным пищеварительным, а также регуляция моторики кишечника. Классификация гормонов по химическому строению по месту секреции рассмотрены. Далее приведем их виды по типу оказываемого эффекта.
Гормоны и их классификация по типу оказываемого эффекта
Различные гормоны оказывают абсолютно различное действие на биологические ткани. Их можно классифицировать на нижеследующие группы:
- Группа регуляторов обмена веществ. К ним относятся трийодтиронин, глюкагон, кортизол, тетрайодтиронин, инсулин.
- Группа регуляторов функций иных желез внутренней секреции. К ним относятся рилизинг-факторы, выделяемые гипоталамусом, в также тропные гормоны, выделяемые гипофизом.
- Группа регуляторов обмена фосфора и кальция. К ним относятся кальцитриол, кальцитонин, паратиреоидный гормон.
- Группа регуляторов водно-солевого баланса. В эту группу входят альдостерон и вазопрессин.
- Группа регуляторов репродуктивной системы. В эту группу входят все половые гормоны.
- Группа стрессорных гормонов. К ним относятся адреналин, норадреналин, кортизол.
- Группа регуляторов скорости, предела роста и клеточного деления. К данной группе относятся инсулин, соматотропин, тетрайодтиронин.
- Группа регуляторов функций ЦНС и лимбической системы. В эту группу включены адренокортикотропный гормон, кортизол, тестостерон.
Процесс секреции гормонов и их транспортировка
После того, как гормоны синтезированы, происходит их секреция. Попадают они в тканевую жидкость или в кровь. В тканевую жидкость секретируются, например, эйкозаноиды. Это обусловлено тем, что не требуется действия далеко от клетки. Иные же гормоны, например, выделяемые гипофизом, яичниками, поджелудочной железой, разносятся по организму вместе с кровью, пока не достигнут места назначения, то есть органов, которые имеют восприимчивые к ним рецепторы.
Процесс передачи сигнала на рецептор
Немного выше мы рассмотрели классификацию с точки зрения эффекта действия гормонов. Но стоит отметить, что такой эффект возникает только после того, как произойдет взаимодействие гормона и восприимчивых рецепторов. Последние могут располагаться непосредственно на поверхности клетки либо в ее цитоплазме, на мембране ядра, в самом ядре. В связи с этим способы передачи сигнала имеют две основных разновидности: внеклеточный и внутриклеточный.
Такая классификация позволяет судить о скорости, с которой сигнал передается. Внеклеточный намного быстрее, нежели внутриклеточный. Внеклеточный способ передачи сигнала характерен для таких гормонов как адреналин и норадреналин, а также других гормонов пептидного происхождения. Для липофильных стероидных гормонов (классификация выше) характерен внутриклеточный способ передачи сигнала.
Характеристика способов передачи сигнала
Как мы уже отметили немного ранее, для гормонов пептидного происхождения характерен внеклеточный способ передачи сигнала. Связано это с тем, что такие гормоны не способны попасть в цитоплазму клетки сквозь цитоплазматическую мембрану, если отсутствует специфический белок-переносчик. Поэтому передача сигнала происходит посредством аденилатциклазной системы вследствие изменения конформации рецепторного комплекса.
Внутриклеточный механизм по своему характеру намного проще. Липофильное вещество попадает внутрь клетки и там встречается с рецептором, расположенным в цитоплазме. Вместе они образуют гормон-рецепторный комплекс, проникающий в ядро и воздействующий на специальные гены. В результате запускается белковый синтез, являющийся эффектом гормона. Эффект фактический оказывает уже непосредственно сам белок, который синтезировался после воздействия гормона.
Классификация препаратов-гормонов
Гормональные препараты классифицируются по своему происхождению. Подразделяются на:
- Гормоны надпочечников.
- Мужской половой системы.
- Женской половой системы.
- Паращитовидных желёз.
- Анаболические стероиды.
- Гормоны щитовидной железы.
- Гипофиза.
Известна еще одна классификации по химической структуре препаратов:
- Аминокислоты.
- Пептидные и белковые вещества.
- Стероиды.