17.2: Homoni

Malengo ya kujifunza

• Kutambua madarasa matatu makubwa ya homoni kwa misingi ya muundo wa kemikali

• Kulinganisha na kulinganisha receptors ya homoni ya membrane ya intracellular na kiini
• Eleza njia za kuashiria zinazohusisha CAMP na IP3
• Tambua mambo kadhaa yanayoathiri majibu ya kiini cha lengo
• Jadili jukumu la loops maoni na ugiligili, homoni, na uchochezi wa neural katika udhibiti wa homoni

Ingawa homoni aliyopewa inaweza kusafiri katika mwili katika mfumo wa damu, itakuwa kuathiri shughuli tu ya seli zake lengo; yaani, seli na receptors kwa homoni kwamba hasa. Mara baada ya homoni kumfunga kwa receptor, mlolongo wa matukio ni ulioanzishwa ambayo inaongoza kwa majibu ya kiini lengo. Homoni huwa na jukumu muhimu katika udhibiti wa michakato ya kisaikolojia kwa sababu ya majibu ya kiini ya lengo wanayodhibiti. Majibu haya huchangia uzazi wa binadamu, ukuaji na maendeleo ya tishu za mwili, kimetaboliki, maji, na usawa wa electrolyte, usingizi, na kazi nyingine nyingi za mwili. Homoni kuu za mwili wa binadamu na madhara yake zinatambuliwa katika Jedwali\(\PageIndex{1}\).

Jedwali\(\PageIndex{1}\): tezi za Endocrine na Homoni zao kuu

Endocrine tezi	Homoni zinazohusiana	Kemikali darasa	Athari
tezi (anterior)	Ukuaji wa homoni (GH)	Protini	Inalenga ukuaji wa tishu za mwili
tezi (anterior)	Prolactini (PRL)	peptidi	Kukuza uzalishaji wa maziwa
tezi (anterior)	Homoni ya kuchochea tezi (TSH)	Glycoprotein	Inasisitiza kutolewa kwa homoni ya tezi
tezi (anterior)	Homoni ya adrenokotikotropiki (ACTH)	peptidi	Inasisitiza kutolewa kwa homoni na kamba ya adrenal
tezi (anterior)	Homoni ya kuchochea follicle (FSH)	Glycoprotein	Inasisitiza uzalishaji wa gamete
tezi (anterior)	Homoni ya luteinizing (LH)	Glycoprotein	Inasisitiza uzalishaji wa androjeni na gonads
Pituitary (nyuma)	Antidiuretic homoni (ADH)	peptidi	Inasisitiza reabsorption maji na figo
Pituitary (nyuma)	Oxytocin	peptidi	Inasisitiza contractions uterine wakati
Tezi	Thyroxine (T 4), triiodothyronine (T 3)	Amine	Kuimarisha kiwango cha metabolic basal
Tezi	Calcitonin	peptidi	Inapunguza damu Ca ^2+ ngazi
Paradundumio	Homoni ya parathyroid (PTH)	peptidi	Ongezeko la damu Ca ^2+ ngazi
Adrenal (kamba)	Aldosterone	Steroid	Ongezeko la damu Na ^+ ngazi
Adrenal (kamba)	Cortisol, corticosterone, cortisone	Steroid	Kuongeza viwango vya damu ya sukari
Adrenal (medulla)	Epinephrine, norepinephrine	Amine	Kuhamasisha mapambano au ndege majibu
Pineal	Melatonin	Amine	Inasimamia mzunguko wa usingizi
Kongosho	Insulini	Protini	Inapunguza viwango vya damu ya sukari
Kongosho	Glucagon	Protini	Huongeza viwango vya damu ya sukari
Majaribio	Tosterone	Steroid	Inasisitiza maendeleo ya sifa za ngono za sekondari za kiume na uzalishaji wa mbegu
Ovari	estrogens na progesterone	Steroid	Kuhamasisha maendeleo ya sifa za ngono za sekondari za kike na kuandaa mwili kwa kuzaa

Aina ya Homoni

Homoni za mwili wa binadamu zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vikuu kwa misingi ya muundo wao wa kemikali. Homoni zinazotokana na asidi amino ni pamoja na amini, peptidi, na protini. Wale inayotokana na lipids ni pamoja na steroids (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Makundi haya ya kemikali yanaathiri usambazaji wa homoni, aina ya vipokezi vinavyofunga, na mambo mengine ya kazi yake.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Amine, peptide, Protini, na Steroid homoni Muundo.

Amine Homoni

Homoni zinazotokana na urekebishaji wa asidi amino zinajulikana kama homoni za amine. Kwa kawaida, muundo wa awali wa asidi amino hubadilishwa kama vile kundi la -COOH, au carboxyl, linaondolewa, ilhali kundi la NH ₃ ⁺, au amine, linabaki.

Homoni za Amine zinatengenezwa kutoka kwa amino asidi tryptophan au tyrosine. Mfano wa homoni inayotokana na tryptophan ni melatonin, ambayo inafichwa na tezi ya pineal na husaidia kudhibiti rhythm ya circadian. Derivatives ya Tyrosine ni pamoja na homoni za tezi za kusimamia kimetaboliki, pamoja na catecholamines, kama vile epinephrine, norepinephrine, na dopamine. Epinephrine na norepinephrine ni secreted na medula adrenal na jukumu katika mapambano au ndege majibu, ambapo dopamine ni secreted na hypothalamus na huzuia kutolewa kwa baadhi ya homoni anterior tezi.

Peptide na protini homoni

Ingawa homoni za amine zinatokana na asidi amino moja, homoni za peptidi na protini zinajumuisha asidi amino nyingi zinazounganisha kuunda mnyororo wa asidi amino. Homoni za peptidi zinajumuisha minyororo mifupi ya amino asidi, ilhali homoni za protini ni polypeptidi ndefu. Aina zote mbili hutengenezwa kama protini nyingine za mwili: DNA imeandikwa katika mRNA, ambayo hutafsiriwa katika mnyororo wa amino asidi.

Mifano ya homoni za peptidi ni pamoja na homoni antidiuretic (ADH), homoni ya pituitari muhimu katika usawa wa maji, na peptidi ya atrial-natriuretic, ambayo huzalishwa na moyo na husaidia kupunguza shinikizo la damu. Baadhi ya mifano ya homoni protini ni pamoja na ukuaji wa homoni, ambayo ni zinazozalishwa na tezi ya pituitari, na follicle-kuchochea homoni (FSH), ambayo ina masharti carbohydrate kundi na hivyo ni classified kama glycoprotein. FSH husaidia kuchochea kukomaa kwa mayai katika ovari na mbegu katika majaribio.

Steroid homoni

Homoni za msingi zinazotokana na lipids ni steroids. Homoni za steroid zinatokana na cholesterol ya lipid. Kwa mfano, homoni za uzazi Testosterone na estrogens-ambayo huzalishwa na gonads (majaribio na ovari) -ni homoni za steroid. Vidonda vya adrenal huzalisha homoni ya steroid aldosterone, ambayo inahusika katika osmoregulation, na cortisol, ambayo ina jukumu katika kimetaboliki.

Kama cholesterol, homoni za steroid hazipatikani katika maji (ni hydrophobic). Kwa sababu damu ni maji-msingi, homoni lipid inayotokana lazima kusafiri kwa lengo kiini yao amefungwa kwa protini usafiri. Muundo huu mgumu zaidi unaenea nusu ya maisha ya homoni za steroidi muda mrefu zaidi kuliko ile ya homoni inayotokana na asidi amino. Nusumaisha ya homoni ni wakati unaotakiwa kwa nusu ya mkusanyiko wa homoni kuharibika. Kwa mfano, kotisoli ya homoni inayotokana na lipid ina nusu ya maisha ya takriban dakika 60 hadi 90. Kwa upande mwingine, homoni inayotokana na asidi amino epinephrine ina nusu ya maisha ya takriban dakika moja.

Njia za hatua ya homoni

Ujumbe ambao homoni hutuma unapokelewa na kipokezi cha homoni, protini iko ama ndani ya seli au ndani ya utando wa seli. Mpokeaji atashughulikia ujumbe kwa kuanzisha matukio mengine ya kuashiria au taratibu za mkononi zinazosababisha majibu ya kiini cha lengo. Vipokezi vya homoni hutambua molekuli zilizo na maumbo maalum na vikundi vya upande, na huitikia tu homoni hizo ambazo zinatambuliwa. Aina hiyo ya receptor inaweza kuwa iko kwenye seli katika tishu tofauti za mwili, na husababisha majibu tofauti. Hivyo, majibu yaliyotokana na homoni hutegemea tu homoni, bali pia kwenye seli ya lengo.

Mara baada ya kiini lengo inapata ishara ya homoni, inaweza kujibu kwa njia mbalimbali. Jibu linaweza kujumuisha kusisimua kwa awali ya protini, uanzishaji au uzuiaji wa enzymes, mabadiliko katika upenyezaji wa utando wa seli, viwango vya mabadiliko ya mitosis na ukuaji wa seli, na kuchochea kwa secretion ya bidhaa. Aidha, homoni moja inaweza kuwa na uwezo wa inducing majibu tofauti katika kiini fulani.

Njia zinazohusisha receptors za homoni za intracellular

Vipokezi vya homoni vya intracellular viko ndani ya seli. Homoni zinazofunga kwa aina hii ya receptor lazima ziweze kuvuka utando wa seli. Homoni za steroid zinatokana na cholesterol na kwa hiyo zinaweza kuenea kwa urahisi kupitia bilayer ya lipid ya membrane ya seli kufikia receptor ya intracellular (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Homoni za tezi, ambazo zina pete za benzini zilizojaa iodini, pia ni lipid-mumunyifu na zinaweza kuingia kwenye seli.

Eneo la kumfunga homoni ya steroid na tezi hutofautiana kidogo: homoni ya steroid inaweza kumfunga kwa receptor yake ndani ya cytosol au ndani ya kiini. Katika hali yoyote, kisheria hii inazalisha tata ya receptor ya homoni ambayo huenda kuelekea chromatin katika kiini cha seli na kumfunga kwa sehemu fulani ya DNA ya seli. Kwa upande mwingine, homoni za tezi hufunga kwa receptors tayari zimefungwa kwa DNA. Kwa homoni zote za steroid na tezi, kumfunga tata ya homoni ya receptor na DNA husababisha transcription ya jeni lengo kwa mRNA, ambayo huenda kwa cytosol na inaongoza protini awali na ribosomu.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Kufungwa kwa homoni za Lipid-Mumunyifu. Homoni ya steroidi huanzisha moja kwa moja uzalishaji wa protini ndani ya kiini cha lengo. Homoni za steroid zinaenea kwa urahisi kupitia membrane ya seli. Homoni hufunga kwa receptor yake katika cytosol, na kutengeneza tata ya homoni ya receptor-. Kipokeza-homoni tata kisha huingia kiini na kumfunga kwa jeni lengo kwenye DNA. Transcription ya jeni hujenga RNA ya mjumbe ambayo hutafsiriwa katika protini inayotakiwa ndani ya cytoplasm.

Njia za kuwashirikisha kiini utando homoni receptors

Hydrophilic, au maji mumunyifu, homoni hawawezi kueneza kwa njia ya lipid bilayer ya utando wa seli na kwa hiyo lazima kupitisha ujumbe wao kwa receptor iko juu ya uso wa seli. Isipokuwa kwa homoni za tezi, ambazo ni lipid-mumunyifu, homoni zote zinazotokana na amino asidi-zinazotokana na hufunga kwa vipokezi vya utando wa seli ambazo ziko, angalau kwa sehemu, kwenye uso wa ziada wa membrane ya seli. Kwa hiyo, haziathiri moja kwa moja transcription ya jeni za lengo, lakini badala yake huanzisha mtoko wa ishara unaofanywa na molekuli inayoitwa mjumbe wa pili. Katika kesi hiyo, homoni inaitwa mjumbe wa kwanza.

Mjumbe wa pili unaotumiwa na homoni nyingi ni mzunguko wa adenosine monophosphate (cAMP). Katika mfumo wa pili wa mjumbe wa CAMP, homoni ya mumunyifu ya maji hufunga kwa receptor yake kwenye membrane ya seli (Hatua ya 1 katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Mpokeaji huu unahusishwa na sehemu ya intracellular inayoitwa protini ya G, na kumfunga kwa homoni huwezesha sehemu ya protini ya G (Hatua ya 2). Protini ya G iliyoamilishwa kwa upande inaamsha enzyme inayoitwa adenylyl cyclase, pia inajulikana kama adenylate cyclase (Hatua ya 3), ambayo inabadilisha adenosine triphosphate (ATP) hadi CAMP (Hatua ya 4). Kama mjumbe wa pili, CAMP inaamsha aina ya enzyme inayoitwa protini kinase ambayo iko katika cytosol (Hatua ya 5). Iliyoamilishwa protini kinases kuanzisha cascade fosforylation, ambapo protini nyingi kinases phosphorylate (kuongeza phosphate kundi kwa) mbalimbali na mbalimbali protini za mkononi, ikiwa ni pamoja na Enzymes nyingine (Hatua ya 6).

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Kufungwa kwa Homoni za Mumunyifu wa Homoni za mumunyifu wa maji haziwezi kueneza kupitia utando wa seli. Homoni hizi zinapaswa kumfunga kwenye receptor ya kiini-membrane ya uso. Mpokeaji kisha huanzisha njia ya kuashiria kiini ndani ya seli inayohusisha protini za G, adenylyl cyclase, mjumbe wa sekondari wa AMP (cAMP), na kinases za protini. Katika hatua ya mwisho, protini hizi kinases phosphorylate protini katika cytoplasm. Hii inaleta protini katika seli inayofanya mabadiliko yaliyotajwa na homoni.

Phosphorylation ya protini za mkononi inaweza kusababisha madhara mbalimbali, kutoka kimetaboliki ya virutubisho hadi awali ya homoni tofauti na bidhaa nyingine. Madhara hutofautiana kulingana na aina ya kiini cha lengo, protini za G na kinases zinazohusika, na phosphorylation ya protini. Mifano ya homoni zinazotumia CAMP kama mjumbe wa pili ni pamoja na calcitonin, ambayo ni muhimu kwa ajili ya ujenzi wa mfupa na kusimamia viwango vya kalsiamu ya damu; glucagon, ambayo ina jukumu katika viwango vya damu ya glucose; na homoni ya kuchochea tezi, ambayo husababisha kutolewa kwa T ₃ na T ₄ kutoka tezi ya tezi.

Kwa ujumla, fosforylation cascade kwa kiasi kikubwa huongeza ufanisi, kasi, na maalum ya majibu ya homoni, kama maelfu ya matukio kuashiria inaweza kuanzishwa wakati huo huo katika kukabiliana na mkusanyiko chini sana ya homoni katika mfumo wa damu. Hata hivyo, muda wa ishara ya homoni ni mfupi, kama CAMP imezimwa haraka na phosphodiesterase ya enzyme (PDE), ambayo iko katika cytosol. Hatua ya PDE husaidia kuhakikisha kwamba majibu ya kiini cha lengo hukoma haraka isipokuwa homoni mpya zinafika kwenye utando wa seli.

Muhimu, pia kuna protini za G zinazopungua viwango vya cAMP katika kiini katika kukabiliana na kisheria cha homoni. Kwa mfano, wakati ukuaji wa homoni-kuzuia homoni (GHIH), pia inajulikana kama somatostatin, kumfunga kwa receptors yake katika tezi ya pituitari, kiwango cha CAMP itapungua, hivyo kuzuia secretion ya binadamu uchumi homoni.

Si homoni zote za mumunyifu wa maji zinazoanzisha mfumo wa pili wa mjumbe wa CAMP Mfumo mmoja wa kawaida mbadala hutumia ions za kalsiamu kama mjumbe wa pili. Katika mfumo huu, protini za G zinaamsha phospholipase ya enzyme C (PLC), ambayo inafanya kazi sawa na adenylyl cyclase. Mara baada ya kuanzishwa, PLC hufunga membrane-amefungwa phospholipid katika molekuli mbili: diacylglycerol (DAG) na inositol triphosphate (IP ₃). Kama CAMP, DAG activates protini kinases kwamba kuanzisha cascade fosforylation. Wakati huo huo, IP ₃ husababisha ions za kalsiamu kutolewa kutoka kwenye maeneo ya kuhifadhi ndani ya cytosol, kama vile kutoka ndani ya reticulum ya endoplasmic laini. Calcium ions kisha kazi kama wajumbe wa pili kwa njia mbili: wanaweza kuathiri enzymatic na shughuli nyingine za mkononi moja kwa moja, au wanaweza kumfunga kwa protini calcium kisheria, ambayo ni ya kawaida calmodulin. Baada ya kumfunga kalsiamu, calmodulin ina uwezo wa kurekebisha protini kinase ndani ya seli. Mifano ya homoni zinazotumia ioni za kalsiamu kama mfumo wa mjumbe wa pili ni pamoja na angiotensin II, ambayo husaidia kudhibiti shinikizo la damu kupitia vasoconstriction, na ukuaji wa homoni-ikitoa homoni (GHRH), ambayo husababisha tezi ya pituitari kutolewa homoni za ukuaji.

Sababu zinazoathiri Jibu la Kiini cha Lengo

Utakumbuka kwamba seli za lengo lazima ziwe na receptors maalum kwa homoni iliyotolewa ikiwa homoni hiyo ni kusababisha majibu. Lakini mambo mengine kadhaa huathiri majibu ya kiini ya lengo. Kwa mfano, kuwepo kwa kiwango kikubwa cha homoni inayozunguka katika damu inaweza kusababisha seli zake za lengo kupunguza idadi yao ya receptors kwa homoni hiyo. Utaratibu huu unaitwa downregulation, na inaruhusu seli kuwa chini tendaji kwa viwango vya homoni nyingi. Wakati kiwango cha homoni kinapungua kwa muda mrefu, seli za lengo hushiriki katika udhibiti wa kuongeza idadi yao ya receptors. Utaratibu huu inaruhusu seli kuwa nyeti zaidi kwa homoni iliyopo. Viini vinaweza pia kubadilisha unyeti wa receptors wenyewe kwa homoni mbalimbali.

Homoni mbili au zaidi zinaweza kuingiliana ili kuathiri majibu ya seli kwa njia mbalimbali. Aina tatu za kawaida za mwingiliano ni kama ifuatavyo:

• Athari ya ruhusa, ambayo uwepo wa homoni moja huwezesha homoni nyingine kutenda. Kwa mfano, homoni za tezi zina mahusiano mazuri ya kuruhusiwa na homoni fulani za uzazi. Upungufu wa chakula wa iodini, sehemu ya homoni za tezi, inaweza kuathiri maendeleo ya mfumo wa uzazi na utendaji.
• Athari ya synergistic, ambayo homoni mbili zilizo na athari sawa zinazalisha majibu yaliyoongezeka. Katika hali nyingine, homoni mbili zinahitajika kwa majibu ya kutosha. Kwa mfano, mbili tofauti homoni za uzazi - FSH kutoka tezi ya pituitari na estrogens kutoka ovaries-zinahitajika kwa ajili ya kukomaa kwa ova kike (seli yai).
• Athari ya kupinga, ambayo homoni mbili zina madhara ya kupinga. Mfano unaojulikana ni athari za homoni mbili za kongosho, insulini na glucagon. Insulini huongeza hifadhi ya ini ya glucose kama glycogen, kupungua kwa damu ya glucose, wakati glucagon huchochea kuvunjika kwa maduka ya glycogen, kuongeza damu ya glucose

Udhibiti wa homoni secretion

Ili kuzuia viwango vya homoni isiyo ya kawaida na hali ya ugonjwa uwezekano, viwango vya homoni lazima tightly kudhibitiwa. Mwili unao udhibiti huu kwa kusawazisha uzalishaji wa homoni na uharibifu. Maoni loops serikali uanzishwaji na matengenezo ya secretion zaidi homoni katika kukabiliana na uchochezi mbalimbali.

Jukumu la Maoni Loops

Mchango wa matanzi ya maoni kwa homeostasis utapitiwa kwa ufupi hapa. Vipande vya maoni mazuri vina sifa ya kutolewa kwa homoni ya ziada kwa kukabiliana na kutolewa kwa homoni ya awali. Kuondolewa kwa oxytocin wakati wa kujifungua ni kitanzi chanya cha maoni. Utoaji wa awali wa oxytocin huanza kuashiria misuli ya uterini kwa mkataba, ambayo inasubabisha fetusi kuelekea kizazi, na kusababisha kunyoosha. Hii, kwa upande wake, inaashiria tezi ya pituitary ili kutolewa zaidi ya oxytocin, na kusababisha vikwazo vya kazi kuimarisha. Kuondolewa kwa oxytocin hupungua baada ya kuzaliwa kwa mtoto.

Njia ya kawaida ya udhibiti wa homoni ni kitanzi cha maoni hasi. Maoni hasi ni sifa ya kukandamiza secretion zaidi ya homoni katika kukabiliana na viwango vya kutosha ya homoni hiyo. Hii inaruhusu viwango vya damu vya homoni kudhibitiwa ndani ya aina nyembamba. Mfano wa kitanzi cha maoni hasi ni kutolewa kwa homoni za glucocorticoid kutoka tezi za adrenal, kama ilivyoagizwa na hypothalamus na tezi ya pituitary. Kama viwango vya glucocorticoid katika kuongezeka kwa damu, hypothalamus na tezi ya pituitari hupunguza ishara yao kwa tezi za adrenali ili kuzuia secretion ya ziada ya glucocorticoid (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Hasi Maoni Loop. Kuondolewa kwa glucocorticoids ya adrenal kunasukumwa na kutolewa kwa homoni kutoka hypothalamus na tezi ya pituitary. Kuashiria hii ni kuzuiwa wakati viwango vya glucocorticoid kuwa muinuko kwa kusababisha ishara hasi kwa tezi ya pituitari na hypothalamus.

Jukumu la Ushawishi wa tezi ya E

Reflexes yalisababisha na kemikali na neural uchochezi kudhibiti shughuli endocrine. Hizi reflexes inaweza kuwa rahisi, kuwashirikisha moja tu homoni majibu, au wanaweza kuwa ngumu zaidi na kuhusisha homoni nyingi, kama ilivyo kwa udhibiti hypothalamic ya mbalimbali anterior pituitari-kudhibitiwa homoni.

Humoral uchochezi ni mabadiliko katika viwango vya damu ya kemikali zisizo homoni, kama vile virutubisho au ions, ambayo kusababisha kutolewa au kukandamiza homoni kwa, kwa upande wake, kudumisha homeostasis. Kwa mfano, osmoreceptors katika hypothalamus kuchunguza mabadiliko katika osmolarity ya damu (mkusanyiko wa solutes katika plasma ya damu). Ikiwa osmolarity ya damu ni ya juu sana, maana yake ni kwamba damu haipatikani kutosha, osmoreceptors huashiria hypothalamus kutolewa ADH. Homoni husababisha figo kuimarisha maji zaidi na kupunguza kiasi cha mkojo zinazozalishwa. Reabsorption hii husababisha kupunguza osmolarity ya damu, diluting damu kwa kiwango sahihi. Udhibiti wa glucose ya damu ni mfano mwingine. High damu glucose ngazi kusababisha kutolewa kwa insulini kutoka kongosho, ambayo huongeza glucose matumizi na seli na kuhifadhi ini ya glucose kama glycogen.

Gland endocrine pia inaweza secrete homoni katika kukabiliana na kuwepo kwa homoni nyingine zinazozalishwa na tezi endocrine tofauti. Vikwazo vile vya homoni mara nyingi huhusisha hypothalamus, ambayo hutoa homoni za kutolewa na kuzuia zinazodhibiti secretion ya homoni mbalimbali za pituitari.

Mbali na ishara hizi za kemikali, homoni zinaweza pia kutolewa kwa kukabiliana na uchochezi wa neural. Mfano wa kawaida wa uchochezi wa neural ni uanzishaji wa majibu ya kupigana au kukimbia na mfumo wa neva wenye huruma. Wakati mtu anapoona hatari, neurons za huruma zinaashiria tezi za adrenal ili kuzuia norepinephrine na epinephrine. Homoni hizo mbili hupunguza mishipa ya damu, kuongeza moyo na kiwango cha kupumua, na kuzuia mifumo ya utumbo na kinga. Majibu haya yanaongeza usafiri wa mwili wa oksijeni kwenye ubongo na misuli, na hivyo kuboresha uwezo wa mwili wa kupigana au kukimbia.

CONNECTIONS YA KILA SIKU: Bisphenol A na Endocrine

Huenda umesikia taarifa za habari kuhusu madhara ya kemikali inayoitwa bisphenol A (BPA) katika aina mbalimbali za ufungaji wa chakula. BPA hutumiwa katika utengenezaji wa plastiki ngumu na resini za epoxy. Vitu vya kawaida vinavyohusiana na chakula ambavyo vinaweza kuwa na BPA ni pamoja na bitana vya makopo ya alumini, vyombo vya kuhifadhi chakula vya plastiki, vikombe vya kunywa, pamoja na chupa za watoto na vikombe vya “sippy”. Matumizi mengine ya BPA ni pamoja na vifaa vya matibabu, kujaza meno, na bitana vya mabomba ya maji.

Utafiti unaonyesha kuwa BPA ni usumbufu wa endocrine, maana yake inaathiri vibaya mfumo wa endocrine, hasa wakati wa kipindi cha maendeleo ya ujauzito na baada ya kuzaa. Hasa, BPA mimics madhara ya homoni ya estrogens na ina athari kinyume - ile ya androgens. Utawala wa Chakula na Dawa wa Marekani (FDA) unabainisha katika taarifa yao kuhusu usalama wa BPA kwamba ingawa tafiti za jadi za sumu zimeunga mkono usalama wa viwango vya chini vya yatokanayo na BPA, tafiti za hivi karibuni zinazotumia mbinu za riwaya za kupima madhara ya hila zimesababisha baadhi ya wasiwasi kuhusu madhara ya uwezo wa BPA juu ya ubongo, tabia, na tezi ya kibofu katika fetusi, watoto wachanga, na watoto wadogo. FDA kwa sasa inawezesha kupungua kwa matumizi ya BPA katika vifaa vinavyohusiana na chakula. Makampuni mengi ya Marekani yameondoa kwa hiari BPA kutoka chupa za watoto, vikombe vya “sippy”, na linings ya makopo ya formula ya watoto wachanga, na chupa nyingi za plastiki zinazoweza kutumika tena zinauzwa leo zinajivunia kuwa ni “bure ya BPA.” Kwa upande mwingine, Canada na Umoja wa Ulaya wamepiga marufuku kabisa matumizi ya BPA katika bidhaa za watoto.

Madhara ya hatari ya BPA yamejifunza katika mifano yote ya wanyama na binadamu na ni pamoja na aina kubwa ya madhara ya afya, kama vile kuchelewa kwa maendeleo na magonjwa. Kwa mfano, yatokanayo kabla ya kujifungua kwa BPA wakati wa trimester ya kwanza ya ujauzito wa binadamu inaweza kuhusishwa na tabia ya kupumua na fujo wakati wa utoto. Watu wazima wazi kwa viwango vya juu vya BPA wanaweza uzoefu kubadilishwa tezi kuashiria na dysfunction kiume ngono. Mfiduo wa BPA wakati wa ujauzito au baada ya kuzaa kipindi cha maendeleo katika mifano ya wanyama umezingatiwa kusababisha ucheleweshaji wa neva, mabadiliko katika muundo wa ubongo na kazi, dysfunction ya ngono, pumu, na hatari kubwa ya saratani nyingi. Katika vitro tafiti pia umeonyesha kuwa mfiduo BPA husababisha mabadiliko ya Masi ambayo kuanzisha maendeleo ya saratani ya matiti, kibofu, na ubongo. Ingawa masomo haya yamehusisha BPA katika madhara mbalimbali ya afya mbaya, wataalam wengine wanaonya kwamba baadhi ya masomo haya yanaweza kuwa na kiujanja na kwamba utafiti zaidi unahitaji kufanywa. Wakati huo huo, FDA inapendekeza kwamba watumiaji kuchukua tahadhari ili kupunguza yatokanayo na BPA. Mbali na ununuzi wa vyakula katika ufungaji bila ya BPA, watumiaji wanapaswa kuepuka kubeba au kuhifadhi vyakula au vinywaji katika chupa na msimbo wa kuchakata 3 au 7. Vyakula na vinywaji haipaswi kuwa microwave heated katika aina yoyote ya plastiki: kutumia karatasi, kioo, au keramik badala yake.

Sura ya Mapitio

Homoni zinatokana na amino asidi au lipidi. Homoni za Amine zinatokana na tryptophan ya amino asidi au tyrosine. Homoni kubwa za amino asidi ni pamoja na peptidi na homoni za protini. Homoni za steroid hutolewa na cholesterol.

Homoni za steroid na homoni ya tezi ni lipid mumunyifu. Nyingine zote amino asidi-inayotokana homoni ni maji mumunyifu. Homoni za hydrophobic zinaweza kuenea kwa njia ya membrane na kuingiliana na receptor ya intracellular. Kwa upande mwingine, homoni za hydrophilic zinapaswa kuingiliana na receptors za membrane za Hizi ni kawaida kuhusishwa na protini G, ambayo inakuwa ulioamilishwa wakati homoni kumfunga receptor. Hii inaanzisha kukimbia kwa ishara ambayo inahusisha mjumbe wa pili, kama vile monophosphate ya adenosine ya mzunguko (cAMP). Mifumo ya pili ya mjumbe huongeza sana ishara ya homoni, kujenga mpana, ufanisi zaidi, na majibu ya haraka.

Homoni hutolewa juu ya kusisimua ambayo ni ya asili ya kemikali au ya neural. Udhibiti wa kutolewa kwa homoni kimsingi hupatikana kupitia maoni hasi. Vikwazo mbalimbali vinaweza kusababisha kutolewa kwa homoni, lakini kuna aina tatu kuu. Ushawishi wa kibinadamu ni mabadiliko katika viwango vya ion au virutubisho katika damu. Hormonal uchochezi ni mabadiliko katika viwango vya homoni kwamba kuanzisha au kuzuia secretion ya homoni nyingine. Hatimaye, kichocheo cha neural hutokea wakati msukumo wa ujasiri unasababisha secretion au kuzuia homoni.

Mapitio ya Maswali

Swali: Dawa mpya iliyoendelezwa imezingatiwa kumfunga kwa receptor ya homoni ya intracellular. Kama kumeza, mabaki kutoka dawa hii inaweza kuvuruga viwango vya ________.

A. melatonin

B. homoni ya tezi

C. ukuaji wa homoni

D. insulini

 

Jibu: B

Swali: Molekuli ndogo hufunga kwa protini ya G, kuzuia uanzishaji wake. Nini athari moja kwa moja hii itakuwa na juu ya ishara ambayo inahusisha CAMP?

A. homoni haiwezi kumfunga kwa receptor ya homoni.

B. adenylyl cyclase si ulioamilishwa.

C. kiasi kikubwa cha cAMP zitazalishwa.

D. cascade fosforylation itaanzishwa.

 

Jibu: B

Swali: Mwanafunzi yuko katika ajali ya gari, na ingawa sio kuumiza, mara moja hupata upungufu wa mwanafunzi, kiwango cha moyo kilichoongezeka, na kupumua kwa haraka. Ni aina gani ya kichocheo cha mfumo wa endocrine ambacho mwanafunzi alipokea?

A. ugiligili

B. homoni

C. neural

D. maoni mazuri

 

Jibu: C

Maswali muhimu ya kufikiri

Swali: Linganisha na kulinganisha matukio ya kuashiria yanayohusika na wajumbe wa pili wa CAMP na IP ₃.

A. Katika CAMP na IP ₃ —calcium ishara, homoni hufunga kwa receptor ya homoni ya membrane ya seli ambayo ni pamoja na protini G. Protini ya G inakuwa imeanzishwa wakati homoni inafunga. Katika kesi ya ishara ya CAMP, protini ya G iliyoamilishwa inaamsha adenylyl cyclase, ambayo inasababisha ATP kugeuzwa kuwa cAMP. Mtume huyu wa pili anaweza kuanzisha matukio mengine ya kuashiria, kama vile kukimbia kwa phosphorylation. Katika kesi ya IP ₃ —calcium ishara, ulioamilishwa G protini activates phospholipase C, ambayo cleaves utando phospholipid kiwanja katika DAG na IP ₃. IP ₃ husababisha kutolewa kwa kalsiamu, mjumbe mwingine wa pili, kutoka maduka ya intracellular. Hii inasababisha matukio zaidi ya ishara.

Swali: Eleza utaratibu wa majibu ya homoni kutokana na kumfunga kwa homoni yenye receptor ya intracellular.

A. receptor ya homoni ya intracellular iko ndani ya seli. Homoni ya hydrophobic inatofautiana kupitia membrane ya seli na kumfunga kwa receptor ya homoni ya intracellular, ambayo inaweza kuwa katika cytosol au katika kiini cha seli. Hii tata ya homoni-receptor hufunga kwa sehemu ya DNA. Hii inaanzisha transcription ya jeni lengo, matokeo ya mwisho ambayo ni mkutano wa protini na majibu ya homoni.

faharasa

adenylyl cyclase

enzyme iliyofungwa kwa membrane ambayo inabadilisha ATP kwa AMP ya mzunguko, na kujenga kambi, kama matokeo ya uanzishaji wa G-protini

mzunguko adenosine monophosphate (cAMP)

mjumbe wa pili kwamba, kwa kukabiliana na uanzishaji wa adenylyl cyclase, husababisha kukimbia kwa phosphorylation

diacylglycerol (DAG)

molekuli kwamba, kama CAMP, activates protini kinases, na hivyo kuanzisha cascade fosforylation

kupunguza udhibiti

kupungua kwa idadi ya receptors homoni, kawaida katika kukabiliana na viwango vya muda mrefu kupita kiasi ya homoni

mjumbe wa kwanza

homoni ambayo hufunga kwa receptor ya homoni ya membrane ya seli na kuchochea uanzishaji wa mfumo wa pili wa mjumbe

G protini

protini zinazohusiana na kiini utando homoni receptor kwamba initiates hatua inayofuata katika mfumo wa pili mjumbe juu ya uanzishaji na homoni-receptor kisheria

receptor ya homoni

protini ndani ya seli au kwenye membrane ya seli inayofunga homoni, kuanzisha majibu ya kiini ya lengo

inositol triphosphate (IP ₃)

molekuli kwamba mtoto wa kutolewa kwa ions calcium kutoka maduka intracellular

phosphodiesterase (PDE)

cytosolic enzyme kwamba deactivates na kuharibu cAMP

fosforylation cascade

ishara tukio ambalo protini nyingi kinases phosphorylate protini substrate ijayo kwa kuhamisha phosphate kundi kutoka ATP kwa protini

protini kinase

enzyme ambayo initiates fosforylation cascade juu ya uanzishaji

mjumbe wa pili

molekuli kwamba initiates ishara cascade katika kukabiliana na homoni kisheria juu ya receptor kiini membrane na uanzishaji wa protini G

Wachangiaji na Majina

upregulation

increase in the number of hormone receptors, typically in response to chronically reduced levels of a hormone

 

Template:ContribOpenStaxAP