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

Các vùng liên hợp: cảm giác thân thể

Kích thích điện vào vùng liên hợp cảm giác bản thể có thể ngẫu nhiên khiến một người tỉnh dậy để thí nghiệm một cảm nhận thân thể phức tạp, đôi khi, chỉ là “cảm nhận” một vật thể như một con dao hay một quả bóng.

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.

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.

Sự thích nghi của áp suất ô xy máu thấp và ảnh hưởng cấp của giảm ô xy máu

Một trong ảnh hưởng quan trọng nhất của giảm oxy máu là giảm nhận thức, gây nên giảm tư duy, trí nhớ, và hiệu suất của các vận động phức tạp.

Corticosteroid: Mineralocorticoid, Glucocorticoids và Androgen

Vỏ thượng thận tiết 2 loại hormon chính là mineralocorticoid và glucocorticoid, thêm vào đó nó còn tiết 1 lượng nhỏ hormon sinh dục, đặc biệt hormon androgen, tác dụng giống hormon sinh dục testosteron.

Sự phát triển của nang trứng giai đoạn nang của chu kỳ buồng trứng

Giai đoạn đầu tiên của sự phát triển nang trứng là sự phát triển ở mức trung bình của nang, đường kính tăng gấp đôi hoặc gấp ba. Sau đó theo sự lớn lên thêm vào của lớp tế bào hạt ở một số nang; những nang này được gọi là nang trứng nguyên phát.

Hoạt động điện của lớp cơ trơn ống tiêu hóa

Ở sợi cơ trơn đường tiêu hóa, các kênh chịu trách nhiệm cho điện thế hoạt động lại hơi khác, chúng cho phép 1 lượng lớn ion Canxi cùng 1 lượng nhỏ ion Natri đi vào, do đó còn gọi là kênh Canxi - Natri.

Bạch huyết: các kênh bạch huyết của cơ thể

Hầu như tất cả các mô của cơ thể có kênh bạch huyết đặc biệt dẫn dịch dư thừa trực tiếp từ khoảng kẽ. Các trường hợp ngoại lệ bao gồm các phần của bề mặt da, hệ thống thần kinh trung ương, các màng của cơ bắp và xương.

Tái nhận xung vòng vào lại: nền tảng của rung thất rối loạn điện tim

Đường đi dài gặp trong giãn cơ tim, giảm tốc độ dẫn truyền gặp trong block hệ thống Purkinje, thiếu máu cơ tim, tăng kali máu, thời gian trơ ngắn thường diễn ra trong đáp ứng với vài thuốc như epinephrine hoặc sau kích thích điện.

Tiểu thể Pacinian: điện thế nhận cảm và ví dụ về chức năng của receptor

Tiểu thể Pacinian có một sợi thần kinh trung tâm kéo dài suốt lõi tiểu thể. Bao quanh sợi thần kinh trung tâm này là các lớp vỏ bọc khác nhau xếp đồng tâm, và do vậy, sự đè ép ở bất kì vị trí nào bên ngoài tiểu thể sẽ kéo giãn.

Tác dụng của cortisol lên chuyển hóa carbohydrate

Tác dụng chuyển hóa của cortisol và glucocorticoid khác được biết nhiều nhất là tác dụng kích thích tạo đường mới tại gan, mức tăng tạo đường mới dưới tác dụng của cortisol có thể tăng từ 6 đến 10 lần.

Block nút nhĩ thất: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Thiếu máu nút nhĩ thất hoặc bó His thường gây chậm hoặc block hẳn dẫn truyền từ nhĩ đến thất. Thiếu máu mạch vành có thể gây ra thiếu máu cho nút nhĩ thất và bó His giống với cơ chế gây thiếu máu cơ tim.

Chất dẫn truyền thần kinh: phân tử nhỏ tốc độ và tái chế

Trong hầu hết các trường hợp, các chất dẫn truyền thần kinh có phân tử nhỏ được tổng hợp tại bào tương của trạm trước synap và được vận chuyển tích cực vào túi chứa chất dẫn truyền.

Rung nhĩ: nhịp thất không đều

Nút A-V sẽ không truyền nút xung thứ hai trong vòng 0,35s sau xung đầu tiên, xung thêm trong khoảng rộng từ 0-0,6s diễn ra trước một trong các xung của rung nhĩ không đều đến nút nhĩ thất.

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.

Giải phẫu sinh lý sợi cơ vân

Trong hầu hết các cơ vân, mỗi sợi kéo dài trên toàn bộ chiều dài của cơ. Ngoại trừ cho khoảng 2% của sợi, mỗi sợi thường được phân bố bởi chỉ một tận cùng thần kinh, nằm gần giữa của sợi.

Canxi ở huyết tương và dịch nội bào

Nồng độ canxi trong huyết tương chỉ chiếm khoảng 1 nửa tổng. Canxi dạng ion tham gia vào nhiều chức năng ,bao gồm tác dụng của canxi lên tim, hệt thần kinh, sự tạo xương.

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).

Dẫn truyền tín hiệu từ vỏ não đến tủy sống: nhân đỏ hoạt động như con đường phụ

Những sợi đỏ-tủy tận cùng (tạo synap) chủ yếu ở neuron trung gian ở vùng giữa của chất xám, cùng với các sợi vỏ tủy, nhưng một vài sợi đỏ tủy tận cùng trực tiếp ở neuron vận động (neuron alpha) ở sừng trước.

Hệ thống chuyển hóa cơ trong tập luyện thể thao

Một đặc điểm đặc biệt của sự chuyển đổi năng lượng từ phosphocreatine thành ATP là nó xảy ra trong vòng một phần nhỏ của một giây. Do đó, tất cả năng lượng gần như ngay lập tức có sẵn cho sự co cơ, cũng như là năng lượng được lưu trữ trong ATP.

Hệ số lọc của mao mạch

Để ngăn chặn sự tích lũy của dịch dư thừa trong khoảng kẽ sẽ yêu cầu tốc độ dòng chảy chất lỏng vào hệ thống bạch huyết tăng 68 lần, một lượng mà là 2-5 lần cũng là quá nhiều cho các mạch bạch huyết mang đi.

Khả năng duy trì trương lực của mạch máu

Khả năng thay đổi trương lực của tĩnh mạch hệ thống thì gấp khoảng 24 lần so với động mạch tương ứng bởi vì do khả năng co giãn gấp 8 lần và thể tích gấp khoảng 3 lần.

Điều khiển bài tiết hormone qua cơ chế feedback

Mặc dù nồng độ các hormone trong huyết tương luôn dao động theo từng mức độ kích thích khác nhau trong ngày, nhưng sự xuất hiện của tất cả hormone phải được kiểm soát chặt chẽ.

Dẫn truyền tín hiệu cường độ đau trong bó thần kinh: tổng hợp theo không gian và thời gian

Các mức khác nhau của cường độ có thể được truyền đi hoặc bằng việc sử dụng số lượng lớn hơn các sợi dẫn truyền song song hoặc bằng việc gửi đi nhiều điện thế hoạt động hơn dọc một theo sợi thần kinh.

Sự lan truyền điện thế hoạt động màng tế bào

Quá trình khử cực di chuyển dọc theo toàn bộ chiều dài dây thần kinh. Sự lan truyền của quá trình khử cực dọc theo một dây thần kinh hoặc sợi cơ được gọi là một xung động thần kinh hay cơ.