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Arten von Hormonen

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Types of Hormones

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Hormone sind Signalmoleküle die über den Blutkreislauf transportiert werden zu verschiedenen Teilen des Körpers. Sie wirken auf Zielzellen und Organe zahlreiche biologische Prozesse zu regulieren. Hormone werden in drei Haupttypen eingeteilt, basierend auf ihren chemischen Strukturen: Steroide, Amine und Peptide. Steroidhormone werden vom Cholesterin abgeleitet. Wie Cholesterin enthalten sie vier verschmolzene Kohlenstoffringe mit verschiedenen Seitenketten befestigt. Steroidhormone umfassen Estradiol, das aus Eierstöcken freigesetzt wird, weibliche reproduktionsorgane, und Testosteron, freigesetzt von Hoden, männliche Fortpflanzungsorgane. Die zweite Klasse, Aminhormone, werden aus einer einzigen Aminosäure synthetisiert, entweder Tyrosin oder Tryptophan. Das Hormon Adrenalin, abgeleitet von der Aminosäure Tyrosin, Löst die Kampf- oder Fluchtreaktion aus in einer stressigen situation, wie ein Raubtierangriff. Das aus Tryptophan gewonnene Hormon Melatonin reguliert die innere biologische Uhr. Melatoninspiegel steuern den Schlaf-Wach-Zyklus, mit niedrigen Werten, die das Wachsein während des Tages stimulieren und hohe Niveaus, die nachts Schläfrigkeit verursachen. Schließlich bestehen Peptidhormone aus einer Kette von Aminosäuren. Die Bauchspeicheldrüse produziert das Peptidhormon Insulin. Nach einer Mahlzeit wird Insulin durch freigesetzt der Anstieg des Blutzuckers Dies regt die Zellen an, überschüssige Glukose aufzunehmen. Steroidhormone sind lipophil oder lipidlöslich. und leicht über die Plasmamembran diffundieren. Amin- und Peptidhormone sind hydrophil, oder fettunlöslich, und kann nicht die Plasmamembran von Zellen überqueren, Daher binden diese Hormone an Oberflächenrezeptoren auf ihren Zielzellen exprimiert, um eine Antwort auszulösen.

21.6:

Arten von Hormonen

Hormone können aufgrund ihrer chemischen Struktur in drei Haupttypen eingeteilt werden. Dabei handelt es sich um Steroide, Peptide und Aminosäurederivate. Ihre Wirkung wird durch spezifische Rezeptoren der Zielzellen, an die sie binden, gesteuert.

Steroidhormone werden von Cholesterin abgeleitet und sind lipophiler Natur. Dadurch können sie die lipidreiche Zellmembran leicht durchqueren, um ihre intrazellulären Rezeptoren im Zytoplasma oder Nukleus zu binden. Einmal gebunden, wird der zytoplasmische Hormon-Rezeptor-Komplex in den Nukleus translokiert, wo regulatorische Sequenzen der DNA bindet, um die Genexpression zu verändern.

Peptidhormone bestehen aus Ketten von Aminosäuren und sind daher hydrophil. Sie können deshalb nicht durch die Zellmembran diffundieren. Stattdessen binden sie an extrazelluläre Rezeptoren, die an der Oberfläche der Zielzellen vorhanden sind. Diese Bindung löst eine Reihe von Signalübertragungen innerhalb der Zelle aus, um letztendlich die spezifischen Funktionen des Hormons auszuführen.

Die Aminosäurederivate werden von einer einzigen Aminosäure, entweder Tyrosin oder Tryptophan, abgeleitet. Diese Klasse von Hormonen ist einzigartig, da ihr Wirkungsmechanismus dem der Steroidhormone sowie der Peptidhormonen entspricht. Obwohl beispielsweise Adrenalin (Epinephrin) und Thyroxin beide von der Aminosäure Tyrosin stammen, vermitteln sie ihre Wirkung durch verschiedene Mechanismen. Epinephrin bindet G-Protein-gekoppelte Rezeptoren an der Oberfläche der Plasmamembran, was eine Signalkaskade in Gang setzt, die im Zytoplasma Botenstoffe aktiviert, die eine zellspezifische Reaktion hervorrufen.

Im Gegensatz dazu wird das Schilddrüsenhormon Thyroxin (T4) in seine aktive Form Trijodthyronin (T3) umgewandelt und durch die Plasmamembran transportiert. Innerhalb der Zelle liegen die Schilddrüsenhormonrezeptoren in einem Komplex mit der Zellkern-DNA vor. Das Schilddrüsenhormon bindet dann diesen Hormon-DNA-Komplex, um die Genexpression zu verändern.

Leitura Sugerida

Sassone-Corsi, Paolo. “The Cyclic AMP Pathway.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 4, no. 12 (December 1, 2012): a011148. [Source]

Yen, Paul M. “Physiological and Molecular Basis  of Thyroid Hormone Action.” Physiological Reviews 81, no. 3 (July 1, 2001): 1097–1142. [Source]