Гормоны - органические вещества, способные включаться в цикл биохимических реакций и регулировать процессы обмена веществ и преобразования энергии. Их вырабатывают железы внутренней и смешанной секреции человека и животных. Как вы помните из прошлогоднего курса биологии, такие железы еще называют эндокринными.
В особых нервных (нейросекреторных) клетках синтезируются гормоноподобные вещества - нейромедиаторы (адреналин и норадреналин) и нейрогормоны (окситоцин, вазопрессин). Нейрогормоны вырабатывают определенные нервные клетки, они влияют на организм так же, как и гормоны. И гормоны, и нейрогормоны поступают в кровь или другие жидкости тела (например, полостную жидкость беспозвоночных животных), которые транспортируют их к различным тканям и органам. Эти биологически активные вещества участвуют в регуляции обмена веществ, деятельности эндокринных желез, тонуса непос-гованои мускулатуры, поддержании гомеостаза внутренней среды организма и т.д..
По химической природе гормоны и нейрогормоны разделяют на три основные группы:
• белковой природы (гормон роста - соматотропин, инсулин и глюкагон);
• производные аминокислот (адреналин, норадреналин, тироксин);
• липидной природы (половые гормоны и кортикостероиды).
Под контролем гормонов и нейрогормонов происходят все этапы индивидуального развития человека и животных, а также все процессы их жизнедеятельности. Эти соединения обеспечивают приспособление к изменениям условий внешней и внутренней среды, поддержание постоянства внутренней среды организма, регуляцию активности ферментов. Если определенные гормоны вырабатываются в недостаточном количестве или не производятся вообще, наблюдают нарушения развития и обмена веществ организма. Избыточную выработку определенных гормонов также негативно влияет на организм. Вы помните, что из-за недостаточного образования в организме ребенка гормона роста развивается карликовость, а при избыточном-гигантизм.
По сравнению с работой нервной системы, которая обеспечивает передачу сигналов на значительные расстояния за короткое время, деятельность гормональной системы отличается меньшей скоростью, но производит длительный эффект.
Характерные особенности действия гормонов и нейрогормонов такие.
Дистанционность действия гормоны и нейрогормоны с током крови или других жидкостей могут перемещаться от мест своего биосинтеза к клеткам-мишеням, на деятельность которых они влияют. Высокая биологическая активность: эти соединения влияют на клетки, ткани и органы в незначительных концентрациях.
Высокая специфичность действия заключается в том, что гормоны и нейрогормоны влияют только на определенные биохимические процессы, происходящие в тех или иных тканях и органах. Гормоны «узнают» клетки-мишени, которые имеют особые молекулы-рецепторы. Гормоны различной химической природы по-разному взаимодействуют с клетками-мишенями. Стероидные гормоны могут достаточно легко проникать через мембраны внутрь клетки. В цитоплазме они образуют комплексные соединения с белками-рецепторами. Далее этот комплекс проникает в ядро клетки, связывается с молекулой ДНК и активирует один или несколько генов, что приводит синтез необходимых соединений (ферментов и др.).
Гормоны белковой природы или производные аминокислот связываются с рецепторами, расположенными на поверхности мембран клеток-мишеней. Образующийся комплекс активирует особый фермент, связанный с внутренней поверхностью клеточной мембраны. Под влиянием этого фермента в цитоплазме клетки запускается цепь биохимических реакций. Как следствие может изменяться скорость обмена веществ, частота сокращений сердечной мышцы, напряжение непосмугованих мышц и т.д.. Некоторые клетки имеют сразу рецепторы до нескольких различных гормонов, то есть находятся под множественным гормональным контролем. Кроме того, у клеток разных типов имеются рецепторы к одному и тому же гормона, что приводит к его множественную действие.
Относительно короткое время существования в организме: несколько минут или часов, после чего вещество теряет свою активность под влиянием специфического фермента.
В отличие от нервной системы, обеспечивает передачу сигнала на значительные расстояния за короткое время, работа гормональной системы отличается меньшей скоростью, однако вызванные ею эффекты длительные.