Skip to main content
Global

37.5: כיצד פועלים הורמונים - קולטני הורמונים ממברנת פלזמה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209885

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • תאר את האירועים המתרחשים כאשר הורמון נקשר לקולטן להורמון פלזמה

    קולטני הורמון ממברנה פלזמה

    הורמונים שמקורם בחומצות אמינו והורמוני פוליפפטיד אינם נגזרים משומנים (מסיסים בשומנים או מסיסים בשומן), ולכן הם אינם יכולים להתפזר דרך קרום הפלזמה של התאים. הורמונים בלתי מסיסים בשומנים נקשרים לקולטנים על פני השטח החיצוניים של קרום הפלזמה, באמצעות קולטני הורמון ממברנת פלזמה. שלא כמו הורמונים סטרואידים, הורמונים בלתי מסיסים בשומנים אינם משפיעים ישירות על תא המטרה מכיוון שהם אינם יכולים להיכנס לתא ולפעול ישירות על ה- DNA. קשירה של הורמונים אלה לקולטן משטח התא גורמת להפעלה של מסלול איתות; זה מעורר פעילות תוך תאית לביצוע ההשפעות הספציפיות הקשורות להורמון. באופן זה שום דבר לא עובר דרך קרום התא; ההורמון הנקשר לפני השטח נשאר על פני התא בעוד התוצר התוך תאי נשאר בתוך התא. ההורמון שיוזם את מסלול האיתות נקרא שליח ראשון, המפעיל שליח שני בציטופלזמה.

    שליח שני חשוב מאוד הוא אדנוסין מונופוספט מחזורי (cAMP). כאשר הורמון נקשר לקולטן הממברנה שלו, מופעל חלבון G הקשור לקולטן. חלבוני G הם חלבונים הנפרדים מקולטנים הנמצאים בקרום התא. כאשר הורמון אינו קשור לקולטן, חלבון G אינו פעיל והוא קשור לגואנוסין דיפוספט, או GDP. כאשר הורמון נקשר לקולטן, חלבון G מופעל על ידי קשירת גואנוסין טריפוספט, או GTP, במקום GDP. לאחר הקישור, GTP עובר הידרוליזה על ידי חלבון G לתוצר והופך ללא פעיל.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): מערכות שליח שני: ההורמונים שמקורם בחומצת אמינו אפינפרין ונוראדרנלין נקשרים לקולטנים בטא-אדרנרגיים על קרום הפלזמה של התאים. קשירת הורמונים לקולטן מפעילה חלבון G, אשר בתורו מפעיל אדניליל ציקלאז, וממיר ATP ל- cAMP. cAMP הוא שליח שני המתווך תגובה ספציפית לתא. אנזים הנקרא פוספודיאסטרז מפרק את cAMP, ומסיים את האות.

    חלבון ה- G המופעל בתורו מפעיל אנזים הקשור לממברנה הנקרא אדניליל ציקלאז. Adenylyl cyclase מזרז את ההמרה של ATP ל- cAMP. cAMP, בתורו, מפעיל קבוצת חלבונים הנקראים קינאזות חלבון, המעבירות קבוצת פוספט מ- ATP למולקולת מצע בתהליך הנקרא זרחון. הזרחון של מולקולת מצע משנה את האוריינטציה המבנית שלה, ובכך מפעיל אותה. מולקולות מופעלות אלה יכולות לתווך שינויים בתהליכים התאיים.

    ההשפעה של הורמון מוגברת ככל שמתקדם מסלול האיתות. קשירת הורמון בקולטן יחיד גורמת להפעלה של חלבוני G רבים, המפעילים אדניליל ציקלאז. כל מולקולה של אדניליל ציקלאז מעוררת אז היווצרות של מולקולות רבות של cAMP. הגברה נוספת מתרחשת כאשר קינאזות חלבון, לאחר שהופעלו על ידי cAMP, יכולות לזרז תגובות רבות. באופן זה, כמות קטנה של הורמון יכולה לעורר היווצרות כמות גדולה של מוצר סלולרי. כדי לעצור את פעילות ההורמונים, cAMP מושבת על ידי האנזים הציטופלזמי פוספודיאסטראז, או PDE. PDE תמיד קיים בתא, ומפרק cAMP כדי לשלוט בפעילות ההורמונים; ובכך מונע ייצור יתר של מוצרים סלולריים.

    התגובה הספציפית של תא להורמון בלתי מסיס בשומנים תלויה בסוג הקולטנים הקיימים על קרום התא ובמולקולות המצע הקיימות בציטופלזמה של התא. תגובות סלולריות לקשירת הורמונים של קולטן כוללות שינוי חדירות הממברנה ומסלולים מטבוליים, גירוי סינתזה של חלבונים ואנזימים והפעלת שחרור הורמונים.

    נקודות מפתח

    • כאשר הורמון בלתי מסיס בשומנים (שומן) נקשר לקולטן להורמון קרום פלזמה, הדבר מעורר פעולות ספציפיות בתוך התא המשנות את פעילות התא, כגון ביטוי גנים.
    • מכיוון שהאירוע הראשון ברצף זה הוא קשירת ההורמון לקולטן קרום הפלזמה, ההורמון נקרא "השליח הראשון", ואילו המולקולה המופעלת בתוך התא ומבצעת שינוי תוך תאי נקראת" השליח השני".
    • במקרים רבים, הורמון הנקשר לקולטן קרום פלזמה מפעיל סוג מיוחד של חלבון הנקרא חלבון G, אשר בתורו מפעיל אנזים המייצר cAMP, שליח שני.
    • cAMP מפעיל קבוצה נוספת של חלבונים הנקראים קינאזות חלבון, שיכולים לשנות את המבנה של מולקולות אחרות על ידי הוספת קבוצת פוספט אליהם; מולקולות מופעלות אלה יכולות להשפיע על שינויים בתוך התא.

    מונחי מפתח

    • שליח שני: כל חומר המשמש להעברת אות בתוך תא, במיוחד כזה שמפעיל מפל אירועים על ידי הפעלת רכיבים סלולריים
    • אדנוסין מונופוספט מחזורי: cAMP, שליח שני שמקורו ב- ATP המעורב בהפעלת קינאזות חלבון ומווסת את השפעות האדרנלין
    • חלבון G: כל סוג של חלבונים, המצויים בממברנות התא, המעבירים אותות בין קולטני הורמונים לאנזימי אפקטור

    תרומות וייחוסים

    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 23 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • עקרונות ביוכימיה/הורמונים. מסופק על ידי: ויקיספרים. ממוקם ב: en.wikibooks.org/ויקי/פרינסיפ... איסטריה/הורמונים. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • קולטן. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/קולטן. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • פיטוהורמון. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/פיטוהורמון. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • הורמון. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/הורמון. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מטבוליזם גלוקוז אינסולין ZP. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... abolism_ZP.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 17 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • ויטמין D מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/ויטמין... nism_of_action. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • סטרואידים. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/סטרואידים. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • תמלול. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/תמלול. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • ביטוי גנים. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/ביטוי גנטי. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מטבוליזם גלוקוז אינסולין ZP. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:ב... abolism_ZP.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, איך הורמונים עובדים. 17 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...e_37_02_01.png. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, ביולוגיה. 17 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...ol11448/latest. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מונופוספט אדנוסין מחזורי. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם ב: en.wikipedia.org/ויקי/% מחזוריים... 0מונופוספט. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • שליח שני מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/second_messenger. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • חלבון G. מסופק על ידי: ויקימילון. ממוקם בכתובת: en.wiktionary.org/ויקי/G_חלבון. רישיון: CC BY-SA: ייחוס-שיתוף זהה
    • מטבוליזם גלוקוז אינסולין ZP. מסופק על ידי: ויקיפדיה. ממוקם בכתובת: en.wikipedia.org/ויקי/קובץ:אינסולין_גלוקוז_מטבוליזם_ZP.svg. רישיון: נחלת הכלל: אין זכויות יוצרים ידועות
    • מכללת OpenStax, איך הורמונים עובדים. 17 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...e_37_02_01.png. רישיון: CC BY: ייחוס
    • מכללת OpenStax, איך הורמונים עובדים. 17 באוקטובר 2013. מסופק על ידי: אופנסטקס CNX. ממוקם בכתובת: http://cnx.org/content/m44768/latest...e_37_02_02.jpg. רישיון: CC BY: ייחוס