תכונות ביוכימיות של הורמונים. ביוכימיה של הורמונים מטבוליזם של קטכולאמינים ציר סימפטי-אדרנל

גוף האדם מתקיים כמכלול אחד הודות למערכת של קשרים פנימיים המבטיחה העברת מידע מתא אחד למשנהו באותה רקמה או בין רקמות שונות. ללא מערכת זו, אי אפשר לשמור על הומאוסטזיס. שלוש מערכות נוטלות חלק בהעברת מידע בין תאים ביצורים חיים רב-תאיים: מערכת העצבים המרכזית (CNS), המערכת האנדוקרינית (הבלוטות האנדוקרניות) והמערכת החיסונית.

שיטות העברת המידע בכל המערכות הללו הן כימיות. מולקולות SIGNAL יכולות להיות מתווכים בהעברת מידע.

מולקולות האיתות הללו כוללות ארבע קבוצות של חומרים: חומרים אנדוגניים פעילים ביולוגית (מתווכי תגובה חיסונית, גורמי גדילה וכו'), נוירומדיאטורים, נוגדנים (אימונוגלובולינים) והורמונים.

B I O C H I M I A G O R M O N O V

הורמונים הם חומרים פעילים ביולוגית המסונתזים בכמויות קטנות בתאים מיוחדים של המערכת האנדוקרינית ומועברים דרך נוזלים במחזור (לדוגמה, דם) לתאי מטרה, שם הם מפעילים את השפעתם הרגולטורית.

הורמונים, כמו מולקולות איתות אחרות, חולקות כמה תכונות משותפות.

מאפיינים כלליים של הורמונים.

1) משתחררים מהתאים המייצרים אותם לחלל החוץ-תאי;

2) אינם מרכיבים מבניים של תאים ואינם משמשים כמקור אנרגיה.

3) מסוגלים ליצור אינטראקציה ספציפית עם תאים שיש להם קולטנים להורמון נתון.

4) בעלי פעילות ביולוגית גבוהה מאוד - הם פועלים ביעילות על תאים בריכוזים נמוכים מאוד (בערך 10 -6 - 10 -11 מול/ליטר).

מנגנוני פעולה של הורמונים.

להורמונים יש השפעה על תאי המטרה.

תאי מטרה הם תאים המקיימים אינטראקציה ספציפית עם הורמונים באמצעות חלבוני קולטן מיוחדים. חלבוני קולטן אלו ממוקמים על הממברנה החיצונית של התא, או בציטופלזמה, או על הממברנה הגרעינית ואברונים אחרים של התא.

מנגנונים ביוכימיים של העברת אותות מהורמון לתא יעד.

כל חלבון קולטן מורכב משני תחומים (אזורים) לפחות המספקים שתי פונקציות:

- "הכרה" של ההורמון;

המרה ושידור של האות המתקבל לתוך התא.

כיצד מזהה חלבון הקולטן את מולקולת ההורמון איתה הוא יכול לקיים אינטראקציה?

אחד מהתחומים של חלבון הקולטן מכיל אזור המשלים לחלק כלשהו של מולקולת האות. תהליך קשירת הקולטן למולקולת איתות דומה לתהליך היווצרות קומפלקס אנזים-סובסטרט וניתן לקבוע אותו לפי ערך קבוע הזיקה.

רוב הקולטנים לא נחקרו מספיק מכיוון שהבידוד והטיהור שלהם קשים מאוד, והתכולה של כל סוג של קולטן בתאים נמוכה מאוד. אבל ידוע שהורמונים מקיימים אינטראקציה עם הקולטנים שלהם באמצעים פיזיים וכימיים. נוצרות אינטראקציות אלקטרוסטטיות והידרופוביות בין מולקולת ההורמון לקולטן. כאשר הקולטן נקשר להורמון, מתרחשים שינויים קונפורמציוניים בחלבון הקולטן ומופעל הקומפלקס של מולקולת האיתות עם חלבון הקולטן. במצבו הפעיל, הוא יכול לגרום לתגובות תוך תאיות ספציפיות בתגובה לאות שהתקבל. אם נפגעת הסינתזה או היכולת של חלבוני קולטן להיקשר למולקולות איתות, מתרחשות מחלות - הפרעות אנדוקריניות. ישנם שלושה סוגים של מחלות כאלה:

1. קשור לסינתזה לא מספקת של חלבוני קולטן.

2. קשור לשינויים במבנה הקולטן - פגמים גנטיים.

3. קשור לחסימת חלבוני קולטן על ידי נוגדנים.

תַקצִיר

ביוכימיה של הורמונים

הורמונים הם חומרים ביולוגיים אורגניים המיוצרים בבלוטות או בתאים אנדוקריניים, מועברים בדם ובעלי השפעה מווסתת על תהליכים מטבוליים ותפקודים פיזיולוגיים.

הורמונים הם השליחים העיקריים בין מערכת העצבים המרכזית לתהליכי הרקמה. המונח הורמונים הוצג בשנת 1905 על ידי המדענים בייליס וסטארלינג. הבלוטות האנדוקריניות כוללות את ההיפותלמוס, יותרת המוח, בלוטת האצטרובל, התימוס, בלוטת התריס, בלוטת התריס, הלבלב, בלוטות יותרת הכליה, בלוטות המין והמערכת הנוירואנדוקרינית המפוזרת. אין עיקרון אחד למינוח ההורמונים. הם נקראים לפי מקום היווצרותם (אינסולין מאינסולה -אי), על פי ההשפעה הפיזיולוגית (וזופרסין), להורמונים של בלוטת יותרת המוח הקדמית יש את הטרופין הסופי, הליברין הסופי וסטטין מצביעים על הורמונים היפותלמוס.

סיווג ההורמונים לפי טבעם הכימי

על פי טבעם הכימי, ההורמונים מחולקים ל-3 קבוצות.

1. הורמוני חלבון-פפטיד.
2. חלבונים פשוטים (סומטוטרופין, אינסולין)
3. פפטידים (קורטיקוטרופין, מלנוטרופין, קלציטונין)
4. חלבונים מורכבים (בדרך כלל גליקופרוטאין תירוטרופין, גונדוטרופין)
5. הורמונים הם נגזרות של חומצות אמינו בודדות (תירוקסין, אדרנלין)
6. הורמונים סטרואידים (נגזרות של כולסטרול קורטיקוסטרואידים, אנדרוגנים, אסטרוגנים)

הטבע הכימי של ההורמונים קובע את המאפיינים של חילוף החומרים שלהם.

חילופי הורמונים.

סינתזת הורמונים.הורמונים בעלי טבע חלבוני מסונתזים על פי חוקי התרגום. הורמונים - נגזרות של חומצות אמינו מסונתזות על ידי שינוי כימי של חומצות אמינו. הורמונים סטרואידים נוצרים על ידי שינוי כימי של כולסטרול. חלק מההורמונים מסונתזים בצורה פעילה(אדרנלין), אחרים מסונתזים בצורה של מבשרים לא פעילים (פרפרואינסולין). חלק מההורמונים יכולים להיות מופעלים מחוץ לבלוטה האנדוקרינית. לדוגמה, טסטוסטרון בבלוטת הערמונית הופך לדיהידרוטסטוסטרון פעיל יותר. הסינתזה של רוב ההורמונים מווסתת על ידי משוב (אוטוויסות)

בהשפעת דחפים של מערכת העצבים המרכזית, ההיפותלמוס מסנתז ליברינים (קורטיקוליברין, הורמון משחרר תירוטרופין, סומטוליברין, פרולקטולברין, גונדוליברין), המפעילים את תפקוד בלוטת יותרת המוח הקדמית וסטטינים המעכבים את תפקוד בלוטת יותרת המוח הקדמית. (סומטוסטטין, פרולקטוסטטין, מלנוסטטין). ליברינים וסטטינים מווסתים את ייצור ההורמונים הטרופיים של בלוטת יותרת המוח הקדמית. המסלולים של בלוטת יותרת המוח הקדמית, בתורם, מפעילים את תפקוד הבלוטות האנדוקריניות ההיקפיות, המייצרות את ההורמונים המתאימים. ריכוז גבוה של הורמונים מעכב את ייצור ההורמונים הטרופיים או את ייצור הליברינים (משוב שלילי).

כאשר הוויסות של סינתזת ההורמונים מופרע, תפקוד יתר או תת-תפקוד יכול להתרחש.

הובלה של הורמונים.הורמונים מסיסים במים (הורמונים של חלבון-פפטיד, הורמונים שמקורם בחומצות אמינו (למעט תירוקסין)) מועברים בחופשיות בצורה של תמיסות מימיות. הורמונים בלתי מסיסים במים (תירוקסין, הורמונים סטרואידים) מועברים בשילוב עם חלבוני הובלה. לדוגמה, קורטיקוסטרואידים מועברים על ידי חלבון הטרנסקורטין, תירוקסין על ידי חלבון קושר תירוקסין. צורות הקשורות לחלבון של ההורמון נחשבות למחסן הורמונים ספציפי. ריכוז ההורמונים בפלסמת הדם נמוך מאוד, בטווח של 10-15 -10 -19 מול.

להורמונים שמסתובבים בדם יש השפעה על מסוימותמטרות רקמות , המכילים קולטנים להורמונים המתאימים. הקולטנים הם לרוב גליקופרוטאין אוליגומרי או ליפופרוטאינים. קולטנים להורמונים שונים יכולים להיות ממוקמים על פני התאים או בתוך התאים. מספר הקולטנים ופעילותם יכולים להשתנות בהשפעת גורמים שונים.

קטבוליזם של הורמונים.הורמוני חלבון מתפרקים לחומצות אמינו, אמוניה ואוריאה. הורמונים - נגזרותחומצות אמינו מושבתות בדרכים שונות: דמינציה, סילוק יוד, חמצון, קרע טבעת. הורמונים סטרואידים מושבתים באמצעות טרנספורמציות חיזור מבלי לשבור את טבעת הסטרואידים, באמצעות תגובת צימוד עם חומצה גופרתית וחומצה גלוקורונית.

מנגנוני פעולה של הורמונים.

ישנם מספר מנגנונים ליישום האות ההורמונלי עבור הורמונים מסיסים במים ובלתי מסיסים במים.

לכל ההורמונים יששלוש תופעות קצה:

1. שינוי כמות החלבונים והאנזימים עקב שינויים בקצב הסינתזה שלהם.
   1. שינוי בפעילות האנזימים הנמצאים בתאים
   2. שינוי בחדירות קרום התא

מנגנון פעולה ציטוזולי של הורמונים הידרופוביים (ליפופילים).

הורמונים ליפופיליים מסוגלים לחדור לתא דרך קרום התא, ולכן הקולטנים עבורם ממוקמים תוך תאי בציטוזול, על המיטוכונדריה, על פני הגרעין. קולטני הורמונים כוללים לרוב 2 תחומים: לקישור להורמון ולקישור ל-DNA. בעת אינטראקציה עם הורמון, הקולטן משנה את מבנהו ומשתחרר מצ'פרונים, וכתוצאה מכך מתחם ההורמונים-קולטן רוכש את היכולת לחדור לגרעין ולקיים אינטראקציה עם חלקים מסוימים של ה-DNA. זה, בתורו, מוביל לשינוי בקצב השעתוק (סינתזת RNA), וכתוצאה מכך משתנה גם קצב התרגום (סינתזת חלבון).

מנגנון הפעולה הממברנה של הורמונים מסיסים במים.

הורמונים מסיסים במים אינם מסוגלים לחדור לממברנה הציטופלזמית. קולטנים לקבוצה זו של הורמונים ממוקמים על פני קרום התא. מכיוון שהורמונים אינם עוברים לתאים, יש צורך בשליח משני בינם לבין תהליכים תוך תאיים, אשר מעביר את האות ההורמונלי לתא. פוספוליפידים המכילים אינוזיטול, יוני סידן ונוקלאוטידים מחזוריים יכולים לשמש שליחים משניים.

נוקלאוטידים מחזוריים - cAMP, cGMP- מתווכים משניים

ההורמון יוצר אינטראקציה עם הקולטן ויוצר קומפלקס קולטן הורמונים, שבו משתנה הקונפורמציה של הקולטן. זה, בתורו, משנה את הקונפורמציה של חלבון הממברנה התלוי ב-GTP ( G -חלבון) ומוביל להפעלה של האנזים הממברני אדנילט ציקלאז, אשר הופך ATP ל-cAMP. AMP מחזורי תוך תאי משמש כשליח משני. הוא מפעיל אנזימי חלבון קינאז תוך תאיים, המזרזים את הזרחון של חלבונים תוך תאיים שונים (אנזימים, חלבוני ממברנה), מה שמוביל ליישום ההשפעה הסופית של ההורמון. השפעת ההורמון "מכבית" בפעולת האנזים פוספודיאסטראז, אשר הורס cAMP, ואנזימי פוספטאז, המדפים חלבונים.

יוני סידן - מתווכים משניים.

האינטראקציה של ההורמון עם הקולטן מגבירה את חדירות תעלות הסידן בקרום התא, וסידן חוץ תאי נכנס לציטוזול. יוני Ca בתאים 2+ אינטראקציה עם החלבון הרגולטורי קלמודולין. קומפלקס סידן-קלמודולין מפעיל קינאזות חלבון תלויות סידן, אשר מפעילות זרחון של חלבונים שונים ומובילות להשפעות הנובעות מכך.

פוספוליפידים המכילים אינוזיטול- מתווכים משניים.

היווצרות קומפלקס קולטן הורמונים מפעילה פוספוליפאז C בממברנת התא, המפרק את הפוספטידילינוזיטול לשליחים המשניים דיאצילגליצרול (DAG) ואינוזיטול טריפוספט (IF). 3). DAG ו-IF 3 להפעיל את שחרור Ca 2+ ממאגרים תוך תאיים לציטוזול. יוני סידן מקיימים אינטראקציה עם קלמודולין, אשר מפעיל קינאזות חלבון ולאחר מכן זרחון של חלבונים, מלווה בהשפעות הסופיות של ההורמון.

מאפיינים קצרים של הורמונים.

הורמוני חלבון-פפטיד.

הורמוני יותרת המוח.

הורמונים של האונה הקדמית בלוטת יותרת המוח היא סומטוטרופין, פרולקטין (חלבונים פשוטים), תירוטרופין, פוליתופין, לוטרופין (גליקופרוטאינים), קורטיקוטרופין, ליפוטרופין (פפטידים).

סומטוטרופין חלבון, כולל כ-200 חומצות אמינו. יש לו אפקט אנבולי בולט, מפעיל גלוקונאוגנזה, סינתזה של חומצות גרעין, חלבונים, בפרט קולגן, וסינתזה של גליקוזאמינוגליקנים. סומטוטרופין גורם להשפעה היפרגליקמית ומשפר את הליפוליזה.

תת-תפקוד בילדים מוביל לגמדות יותרת המוח (נניזם). תפקוד יתר אצל ילדים מלווה בגיגנטיות, ובמבוגרים באקרומגליה.

פרולקטין - הורמון בעל אופי חלבון. ייצורו מופעל במהלך ההנקה. פרולקטין ממריץ: ממוגנזה, לקטופואזיס, אריתרופואיזיס

פוליטרופין גליקופרוטאין, קובע את ההתבגרות המחזורית של זקיקים וייצור אסטרוגן אצל נשים. בגוף הגברי, זה מגרה spermatogenesis.

לוטרופין גליקופרוטאין, בגוף הנשי מקדם את היווצרות הגופיף הצהוב וייצור פרוגסטרון, בגוף הגברי הוא ממריץ spermatogenesis וייצור אנדרוגנים.

תירוטרופין גליקופרוטאין, ממריץ את התפתחות בלוטת התריס, מפעיל סינתזה של חלבונים ואנזימים.

קורטיקוטרופין פפטיד בן 39 חומצות אמינו המפעיל את הבשלת בלוטות האדרנל וייצור קורטיקוסטרואידים מכולסטרול. תפקוד יתר - תסמונת Itsenko-Cushing, מתבטא בהיפרגליקמיה, יתר לחץ דם, אוסטאופורוזיס, חלוקה מחדש של שומנים עם הצטברותם על הפנים והחזה.

ליפוטרופין כולל בערך100 חומצות אמינו, ממריץ פירוק שומנים, משמש מקור לאנדורפינים. תפקוד יתר מלווה בקצ'קסיה של יותרת המוח, תת-תפקוד מלווה בהשמנת יתר של יותרת המוח.

להורמונים של האונה התיכונה בלוטת יותרת המוחמלנוטרופין (הורמון מגרה מלנוציטים). זהו פפטיד הממריץ יצירת מלנוציטים וסינתזה של מלנינים בהם, בעלי אפקט פוטו-פרוטקטיבי ומהווים נוגדי חמצון.

להורמונים של האונה האחורית הורמוני יותרת המוח כוללים וזופרסין (הורמון אנטי-דיורטי) ואוקסיטוצין. הורמונים אלו הם נוירו-הפרשים הם מסונתזים בגרעיני ההיפותלמוס ואז עוברים לאונה האחורית של בלוטת יותרת המוח. שני ההורמונים מורכבים מ-9 חומצות אמינו.

וזופרסין מסדיר את חילוף החומרים של המים, משפר את הסינתזה של חלבון אקוופורין בכליות ואת ספיגה מחדש של מים באבוביות הכליה. Vasopressin מכווץ כלי דם ומגביר את לחץ הדם. חוסר בהורמון מוביל לסוכרת אינסיפידוס, המתבטאת בעלייה חדה בשתן.

אוקסיטוצין ממריץ את התכווצות שרירי הרחם, מכווץ את השרירים החלקים של בלוטות החלב ומגביר את הפרשת החלב. אוקסיטוצין מפעיל סינתזת שומנים.

הורמוני פארתירואיד

הורמוני הפרתירואיד הם הורמון פארתירואיד, קלציטונין, השתתפות בוויסות חילוף החומרים של סידן - זרחן.

הורמון פארתירואיד חלבון, הכולל 84 חומצות אמינו, מסונתז כמבשר לא פעיל. הורמון הפרתירואיד מגביר את רמות הסידן בדם ומפחית את רמות הזרחן. העלייה ברמות הסידן בדם בהשפעת הורמון הפרתירואיד מתרחשת בשל שלוש השפעותיו העיקריות:

משפר את ה"שטיפה" של סידן מרקמת העצם עם חידוש סימולטני של מטריצת העצם האורגנית,

מגביר את שימור הסידן בכליות,

יחד עם ויטמין D 3 מגביר את הסינתזה של חלבון קושר סידן במעיים ואת ספיגת הסידן מהמזון.

עם תת-תפקוד של הורמון פארתירואיד, נצפים היפוקלצמיה, היפרפוספטמיה, התכווצויות שרירים וחוסר תפקוד של שרירי הנשימה.

עם תפקוד יתר של הורמון פארתירואיד, נצפים היפרקלצמיה, אוסטאופורוזיס, נפרוקלצינוזה ופוספטוריה.

קלציטונין פפטיד המכיל 32 חומצות אמינו. ביחס למטבוליזם של סידן, הוא אנטגוניסט להורמון פארתירואיד, כלומר. מפחית את רמת הסידן והזרחן בדם בעיקר על ידי הפחתת ספיגת הסידן מרקמת העצם

הורמוני הלבלב

הלבלב מייצר את ההורמונים אינסולין, גלוקגון וסומטוסטטין, פוליפפטיד לבלב

אִינסוּלִין חלבון, מורכב מ-51 חומצות אמינו, הכלולות ב-2 שרשראות פוליפפטידים. הוא מסונתז בתאי β של האיים כמבשר של פרפרואינסולין ולאחר מכן עובר פרוטאוליזה חלקית. אינסולין מווסת את כל סוגי חילוף החומרים (חלבון, שומנים, פחמימות), ובדרך כלל יש לו השפעה אנבולית. השפעת האינסולין על חילוף החומרים של הפחמימות מתבטאת בהגברת חדירות הרקמות לגלוקוז, הפעלת האנזים הקסוקינאז והגברת השימוש בגלוקוז ברקמות. אינסולין מגביר את חמצון הגלוקוז ואת השימוש בו לסינתזה של חלבונים ושומנים, וכתוצאה מכך היפוגליקמיה. אינסולין מפעיל ליפוגנזה, מעכב ליפוליזה ומפגין השפעה אנטי-קטוגנית. אינסולין משפר את הסינתזה של חלבונים וחומצות גרעין.

תת-תפקוד מלווה בהתפתחות סוכרת, המתבטאת בהיפרגליקמיה, גלוקוזוריה, אצטונוריה, מאזן חנקן שלילי, פוליאוריה והתייבשות (ראה גם "פתולוגיה של חילוף החומרים של פחמימות").

גלוקגון הורמון בעל אופי פפטיד, המורכב מ-29 חומצות אמינו, המסונתזות בתאי α - של איי הלבלב. יש לו אפקט היפרגליקמי, בעיקר בשל הגברת הפירוק הפוספורוליטי של גליקוגן בכבד לגלוקוז. גלוקגון מפעיל ליפוליזה ומפעיל קטבוליזם של חלבון.

הורמונים של בלוטת התימוס

התימוס הוא איבר של לימפופואזה, תימופואזה ואיבר לייצור הורמונים הקובעים תהליכים חיסוניים בגוף. בלוטה זו פעילה בילדות, ובגיל ההתבגרות מתרחשת התפתחותה. ההורמונים העיקריים של בלוטת התימוס הם בעלי אופי פפטידי. אלה כוללים:

• α,β תימוסינים לקבוע את התפשטות של לימפוציטים T;
• I, II-thymopoietins לשפר את ההתבגרות של לימפוציטים T, לחסום את ההתרגשות העצבית;
• גורם הומורלי תימימקדם את ההתמיינות של לימפוציטים מסוג T לרוצחים, עוזרים, מדכאים;
• הורמון מגרה לימפוציטיםמשפר את היווצרות נוגדנים;
• הורמון הומיאוסטטי תימיןהוא סינרגיסט של סומטוטרופין ואנטגוניסט של קורטיקוטרופין וגונדוטרופין, ולכן מעכב התבגרות מוקדמת.

עם תת-תפקוד של התימוס, מתפתחים מצבי כשל חיסוני. עם תפקוד יתר, מתרחשות מחלות אוטואימוניות.

הורמוני בלוטת התריס

בלוטת התריס מסנתזת את הורמון בלוטת התריס triiodothyronine (T 3), תירוקסין (T 4 ) והורמון הפפטיד קלציטונין.

הסינתזה של הורמוני בלוטת התריס עוברת מספר שלבים:

• ספיגה של I על ידי בלוטת התריס עקב "משאבת יוד";
• חמצון של יודידים לצורה מולקולרית בהשתתפות האנזים יודיד פרוקסידאז

2I - + 2H*+H 2 O 2 →I 2 .;

• ארגון של יוד כלומר. הכללת יוד בחומצת האמינו טירוזין הנמצאת בתירוגלובולין של בלוטת התריס. (תחילה נוצר מוניודוטירונין, ולאחר מכן דייודותירונין);
• עיבוי של 2 מולקולות של diiodothyronine;
• הידרוליזה T 4 מהתירוגלובולין.

הורמוני בלוטת התריס משפיעים על חילוף החומרים האנרגטי, מגבירים את צריכת החמצן, סינתזת ATP, עבור תהליכים ביו-סינתטיים רבים, ועל פעולת משאבת Na-K. באופן כללי, הם מפעילים את תהליכי התפשטות, בידול, hematopoiesis ואוסטאוגנזה. ההשפעה שלהם עלחילוף חומרים של פחמימותמתבטא בהתפתחות היפרגליקמיה. הורמוני בלוטת התריס משפיעיםמטבוליזם של שומנים , הפעלת ליפוליזה, β - חמצון של חומצות שומן. ההשפעה שלהם עלחילוף חומרים של חנקן מורכב מהפעלת סינתזה של חלבונים, אנזימים וחומצות גרעין.

תת-תפקוד של הורמוני בלוטת התריס בילדות מוביל להתפתחותקרטיניזם , שהתסמינים שלהם הם נמוך קומה ופיגור שכלי. אצל מבוגרים, תת-תפקוד של הורמוני בלוטת התריס מלווה ב myxedema בצקת רירית, חילוף חומרים לקוי של גליקוזאמינוגליקנים ברקמת חיבור ואגירת מים. עם חוסר בהורמוני בלוטת התריס, תהליכי אנרגיה מופרעים, חולשת שרירים והיפותרמיה מתפתחים.זפק אנדמימתרחשת עם מחסור ביוד, יש צמיחת יתר של הבלוטה, וככלל, תת-פונקציה.

תפקוד יתר מתבטא כתירוטוקסיקוזיס (מחלת גרייבס), תסמינים שבהם הם תשישות של הגוף, היפרתרמיה, היפרגליקמיה, פגיעה בשריר הלב, תסמינים נוירולוגיים, עיניים בולטות (exophthalmos)

דלקת בלוטת התריס אוטואימוניתקשור להיווצרות נוגדנים לקולטנים להורמון בלוטת התריס, עלייה מפצה בסינתזה של הורמונים על ידי בלוטת התריס.

הורמוני מדוללה של יותרת הכליה (קטכולאמינים)

ההורמונים של מדוללת יותרת הכליה כוללים אדרנלין, נוראפינפרין ונגזרות של חומצת האמינו טירוזין.

אדרנלין משפיע על הפחמימות חילוף החומרים גורם להיפרגליקמיה, מה שמגביר את פירוק הגליקוגן בכבד לגלוקוז. אדרנלין משפיעחילוף חומרים של שומן , מפעיל ליפוליזה, מגביר את ריכוז חומצות השומן החופשיות בדם. אדרנלין מגביר קטבוליזםחלבונים . אדרנלין משפיע על תהליכים פיזיולוגיים רבים: יש לו אפקט כלי דם (vasoconstrictor), קרדיוטוני, זהו הורמון לחץ,

נוראפינפרין מפגין אפקט נוירוטרנסמיטר גדול יותר.

ייצור יתר של קטכולאמינים נצפה בפאוכרומוציטומה (גידול של תאי כרומאפין)

הורמונים של בלוטת האצטרובל

בלוטת האצטרובל מייצרת את ההורמונים מלטונין, אדרנוגלומרולוטרופין, אפיתלמין

מלטונין הטבע הכימי שלו הוא נגזרת של טריפטופן. מלטונין מווסת את הסינתזה של פיגמנטים של רקמות (מלנינים), בעל אפקט הבהרה בלילה ומהווה אנטגוניסט למלנוטרופין של יותרת המוח. מלטונין משפיע על התמיינות תאים, בעל השפעה אנטי-גידולית, ממריץ תהליכים חיסוניים ומונע התבגרות מוקדמת. יחד עםאפיתלמין (פפטיד) קובע את המקצבים הביולוגיים של הגוף: ייצור הורמונים גונדוטרופיים, מקצבים צירקדיים, מקצבים עונתיים.

אדרנוגלומרולוטרופין(נגזרת טריפטופן) מפעילה את הייצור של מינרלוקורטיקואידים בבלוטת יותרת הכליה, ובכך מווסתת את חילוף החומרים של מים-מינרלים.

הורמוני קליפת יותרת הכליה

הורמונים של קליפת האדרנל: גלוקוקורטיקואידים, מינרלוקורטיקואידים, מבשרי הורמוני מין זכריים הם הורמונים סטרואידים שהם נגזרות של אלכוהול כולסטרול.

גלוקוקורטיקואידים

קורטיקוסטרון, קורטיזון והידרוקורטיזון (קורטיזול) להשפיע על כל סוגי החליפין. מַשׁפִּיעַחילוף חומרים של פחמימות, לגרום להיפרגליקמיה, להפעיל גלוקונאוגנזה. גלוקוקורטיקואידים מווסתיםמטבוליזם של שומנים , שיפור ליפוליזה בגפיים, הפעלת ליפוגנזה בפנים ובחזה (מופיעים פנים בצורת ירח). מַשׁפִּיעַמטבוליזם של חלבון , גלוקוקורטיקואידים מפעילים פירוק חלבון ברוב הרקמות, אך משפרים את סינתזת החלבון בכבד. לגלוקוקורטיואידים יש השפעה אנטי דלקתית בולטת על ידי עיכוב פוספוליפאז A 2 וכתוצאה מכך, עיכוב הסינתזה של איקוסנואידים. גלוקוקורטיקואידים מספקים תגובת לחץ, ובמינונים גדולים מדכאים תהליכים חיסוניים.

תפקוד יתר של גלוקוקורטיקוסטרואידים עשוי להיות ממקור יותרת המוח או ביטוי של אי ספיקה בייצור ההורמונים של קליפת יותרת הכליה. זה מתבטא כמחלה Itsenko-Cushing . מחלת תת-תפקודאדיסון (מחלת ברונזה), המתבטאת בירידה בהתנגדות הגוף, לעיתים קרובות יתר לחץ דם והיפרפיגמנטציה של העור.

מינרלוקורטיקואידים

דיאוקסיקורטיקוסטרון, אלדוסטרוןלווסת את חילוף החומרים של מים-מלח, מעודדת שימור נתרן והפרשת אשלגן ופרוטונים דרך הכליות.

עם תפקוד יתר, יתר לחץ דם נצפה, מתרחשת אגירת מים, העומס על שריר הלב גדל, רמות האשלגן יורדות, הפרעות קצב ואלקלוזה מתפתחות. תת-תפקוד מוביל ליתר לחץ דם, עיבוי דם, הפרעה בתפקוד הכליות וחמצת.

מבשרי אנדרוגן

המבשר לאנדרוגנים הוא dehydroepiandrosterone (DEPS). עם ייצור היתר שלו, מתרחש ויריליזם, שבו נשים מפתחות שיער מסוג זכר. במצב חמור, תסמונת אדרנוגניטל מתפתחת.

הורמוני מין זכריים (אנדרוגנים)

טסטוסטרון

אנדרוגנים כולליםאנדרוסטרון, טסטוסטרון, דיהידרוטסטוסטרון. הם משפיעים על כל סוגי חילוף החומרים, סינתזה של חלבונים, שומנים, אוסטאוגנזה, חילוף חומרים של פוספוליפידים, קובעים את ההתמיינות המינית, תגובות התנהגותיות וממריצים את התפתחות מערכת העצבים המרכזית. תת-תפקוד מתבטא בחוקה אסתנית, אינפנטיליזם והפרה של היווצרות מאפיינים מיניים משניים.

הורמוני מין נשיים (אסטרוגנים)

אסטרדיול

אסטרוגנים הםאסטרון, אסטרדיול, אסטריול. הם מסונתזים מאנדרוגנים על ידי ארומטיזציה של הטבעת הראשונה. אסטרוגנים מווסתים את המחזור החודשי-שחלתי, ההריון וההנקה. הם מפעילים תהליכים אנבוליים (סינתזה של חלבונים, פוספוליפידים, אוסטאוגנזה) ומפגינים אפקט היפוכולסטרולמי. תת-תפקוד מוביל לאמנוריאה ואוסטיאופורוזיס.

הורמוני שליה

בתקופה העוברית, השליה ממלאת את התפקיד של בלוטה אנדוקרינית. הורמוני השליה כוללים, בפרט, סומטוטרופין כוריוני אנושי, גונדוטרופין כוריוני אנושי, אסטרוגנים, פרוגסטרון ורלקסין.

חילופי הורמונים סטרואידים בתקופה העוברית מתרחשת במערכת "אם-שליה-עובר" אחת. כולסטרול מגוף האם חודר לשליה, שם הוא הופך לפרגננולון (מבשר להורמונים סטרואידים). בעובר, הפרגננולון הופך לאנדרוגנים, החודרים לשליה. בשליה, אסטרוגנים מסונתזים מאנדרוגנים, החודרים לגוף של אישה בהריון. הפרשת האסטרוגן שלה משמשת קריטריון להתקדמות ההריון.

תכונות של מצב הורמונלי בילדים

מיד לאחר הלידה מופעל תפקוד בלוטת יותרת המוח וקליפת יותרת הכליה כדי לספק תגובת לחץ. הפעלת תפקודי בלוטת התריס ומדולה האדרנל מכוונת להגברת הליפוליזה, פירוק גליקוגן וחימום הגוף. במהלך תקופה זו נצפים תת-תפקוד מסוים של בלוטת התריס והיפוקלצמיה.

בפעם הראשונה לאחר הלידה, התינוק מקבל כמה הורמונים בחלב אם. בימים הראשונים לאחר הלידה, עלול להתפתח משבר מיני עקב חוסר ההשפעה של הורמוני המין של האם. זה בא לידי ביטוי בהתנפחות של בלוטות החלב, הופעת כתמי שומן, פצעונים ונפיחות של איברי המין.

בגיל הגן, בלוטת התריס, התימוס, בלוטת האצטרובל ובלוטת יותרת המוח מופעלים.

בתקופת ההתבגרות, בלוטת האצטרובל והתימוס עוברים אינבולוציה, והייצור של הורמוני גונדוטרופיים ומין מופעל באופן ניכר.

סִפְרוּת

RAS, המכון הכל-רוסי למידע מדעי וטכני; Comp.: E.S. Pankratova, V.K. פין; תחת כללי ed. V.K. פינה: יצירה אוטומטית של השערות במערכות חכמות. - מ.: LIBERCOM, 2009

RAS, אגודת הביוכימאים והביולוגים המולקולריים, המכון לביוכימיה על שם. א.נ. באך; בהתאמה ed. ל.פ. אובצ'יניקוב: התקדמות בכימיה ביולוגית. - פושצ'ינו: ONTI PSC RAS, 2009

: שתיקה של גנים. - פושצ'ינו: ONTI PSC RAS, 2008

Zurabyan S.E.: מינוח של תרכובות טבעיות. - מ.: GEOTAR-Media, 2008

Komov V.P.: ביוכימיה. - M.: Bustard, 2008

נערך על ידי E.S. סברינה; rec.: א.א. טרנטייב, נ.נ. צ'רנוב: ביוכימיה עם תרגילים ומשימות. - מ.: GEOTAR-Media, 2008

עריכה: D.M. Zubairova, E.A. Pazyuk; הערה: F.N. גילמיארובה, I.G. שצ'רבק: ביוכימיה. - מ.: GEOTAR-Media, 2008

Sotnikov O.S.: סטטיקה וקינטיקה מבנית של דנדריטים אסינפטיים חיים. - סנט פטרסבורג: מדע, 2008

Tyukavkina N.A.: כימיה ביולוגית. - M.: Bustard, 2008

Aleksandrovskaya E.I.: אנתרופוכימיה. - מ.: Class-M, 2007

הורמונים

הורמונים

הורמונים (יוונית) הורמאו- מניע) הם חומרים המיוצרים על ידי תאים מיוחדים ומווסתים את חילוף החומרים באיברים בודדים ובכל הגוף כולו. כל ההורמונים מאופיינים בספציפיות גבוהה של פעולה ופעילות ביולוגית גבוהה.

מספר מחלות תורשתיות ונרכשות קשורות להפרעה בחילוף החומרים ההורמונלי, המלווה בבעיות חמורות בהתפתחות ותפקוד הגוף ( גמדות, ו ענקיות, סוּכָּרו ללא סוכרסוּכֶּרֶת, myxedema, מחלת ברונזהוכו.).

ניתן לסווג הורמונים לפי הכימיקל שלהם מִבְנֶה, מְסִיסוּת, לוקליזציההקולטנים שלהם והשפעתם עליהם מֵטַבּוֹלִיזם.

סיווג הורמונים לפי מבנה

סיווג לפי השפעה על חילוף החומרים

סיווג לפי מקום הסינתזה

אות הורמונלי

כדי לווסת את פעילות התא בעזרת הורמונים המצויים בפלסמת הדם, יש צורך להבטיח את יכולת התא לתפוס ולעבד את האות הזה. משימה זו מסובכת בשל העובדה שמולקולות איתות ( נוירוטרנסמיטורים, הורמונים, איקוסנואידים) בעלי אופי כימי שונה, תגובת התא לאותות חייבת להיות שונה בכיוון ומספקת בגודלה.

בהקשר זה, התפתחו שני מנגנוני פעולה עיקריים של מולקולות איתות. לפי מיקום קולטן:

1. קְרוּם- הקולטן ממוקם על הממברנה. עבור קולטנים אלה, תלוי מִןשיטת העברת אות הורמונלי לתא מבודדת שלושה סוגים של קולטנים הקשורים לממברנהובהתאם לכך, שלושה מנגנוני העברת אותות. הורמוני פפטיד וחלבון, קטכולאמינים ואיקוסנואידים פועלים לפי מנגנון זה.

2. ציטוזולי- הקולטן ממוקם בציטוזול.

החומר המוצע בנושא "ביוכימיה של הורמונים" משקף את סוגיות תכנית הלימודים הסטנדרטית לסטודנטים בפקולטה לרפואה, ילדים ורפואה-פסיכולוגית. פרסום זה מכיל מידע על מנגנוני הפעולה של הורמונים, השפעותיהם הביולוגיות, הפרעות ביוכימיות הנובעות מחוסר או עודף של הורמונים בגוף. המדריך יאפשר לסטודנטים באוניברסיטה לרפואה להתכונן בצורה יעילה יותר לשיעורים הנוכחיים ולמפגש הבחינה.

מדריך לתלמידי פקולטות ילדים, רפואי-פסיכולוגי, רפואי-דיאגנוסטי ולפקולטה לסטודנטים זרים - מהדורה ו'.

רשימת קיצורים בשימוש 1

מבוא 1

הורמונים 1

הורמוני בלוטת התריס 2

הורמוני פארתירואיד 3

הורמוני הלבלב 4

הורמוני מדוללה של יותרת הכליה 4

הורמוני קליפת יותרת הכליה 5

הורמוני הגונדה 5

ויסות מרכזי של המערכת האנדוקרינית 6

שימוש בהורמונים ברפואה 7

פרוסטגלנדינים ואיקוסנואידים אחרים 7

Alla Anatolyevna Maslovskaya
ביוכימיה של הורמונים

רשימת קיצורים בשימוש

ADP – אדנוזין דיפוספט

ACTH - הורמון אדרנוקורטיקוטרופי

AMP – אדנוזין מונופוספט

ATP - אדנוזין טריפוספט

VND - פעילות עצבית גבוהה יותר

VMC - חומצה ונילית מנדלית

תוצר - גואנוזין דיפוספט

GMP – גואנוזין מונופוספט

GTP - גואנוזין טריפוספט

GTG - הורמונים גונדוטרופיים

DAG - דיאצילגליצרול

IP3 – אינוזיטול טריפוספט

17-KS – 17-קטוסטרואידים

LH - הורמון luteinizing

HDL - ליפופרוטאינים בצפיפות גבוהה

VLDL - ליפופרוטאינים בצפיפות נמוכה מאוד

LTG - הורמון לקטוטרופי

MSH – הורמון מגרה מלנוציטים

STH - הורמון סומטוטרופי

TSH - הורמון מגרה בלוטת התריס

T3 - triiodothyronine

T4 - טטראיודוטירונין (תירוקסין)

Fn - פוספט אנאורגני

FSH - הורמון מגרה זקיק

cAMP – אדנוזין מונופוספט מחזורי

cGMP – גואנוזין מונופוספט מחזורי

CNS - מערכת העצבים המרכזית

מָבוֹא

המידע הנרחב הקיים בספרי הלימוד בנושא "ביוכימיה של הורמונים" אינו מאפשר לתלמידים הלומדים חלק זה בפעם הראשונה לנווט נכון בבחירת הנקודות העיקריות להבנת ההשפעות הביולוגיות והמנגנונים המולקולריים של פעולת ההורמונים על הגוף . מטרת פרסום זה היא לספק לסטודנטים מידע על הביוכימיה של ההורמונים בצורה ברורה וברורה יותר, אשר תקל על השליטה בדיסציפלינה האקדמית.

החומר במדריך מכיל תיאור של העקרונות הכלליים של פעולת ההורמונים על תאים, וכן את הרציונל וההסבר של המנגנונים המולקולריים של השפעת ההורמונים על הגוף בתנאים רגילים ובמצבים פתולוגיים.

החומר החינוכי המוצע יסייע לתלמידים להבין טוב יותר את חשיבותם של מנגנוני ויסות לתפקוד מתואם של איברים ומערכות, וכן ללמוד להבין את מהות התהליכים הביוכימיים העומדים בבסיס הפרעות מטבוליות בפתולוגיה של המערכת האנדוקרינית.

הורמונים

מכל התרכובות והמצעים הפעילים ביולוגית המעורבים בוויסות התהליכים והתפקודים הביוכימיים, להורמונים יש תפקיד מיוחד.

המילה "הורמון" מגיעה מהשפה היוונית ומשמעותה "לרגש", "להניע".

הורמונים הם חומרים אורגניים הנוצרים ברקמות מסוג אחד (בלוטות אנדוקריניות, או בלוטות אנדוקריניות), נכנסים לדם, מועברים דרך מחזור הדם לרקמות מסוג אחר (רקמת מטרה), שם הם מפעילים את השפעתם הביולוגית (כלומר מווסתים את חילוף החומרים). , התנהגות ותפקודים פיזיולוגיים של הגוף, כמו גם צמיחת תאים, חלוקה והתמיינות).

סיווג הורמונים

על פי טבעם הכימי, ההורמונים מחולקים לקבוצות הבאות:

1. פפטיד - הורמונים של ההיפותלמוס, בלוטת יותרת המוח, אינסולין, גלוקגון, הורמוני פארתירואיד;

2. נגזרות של חומצות אמינו - אדרנלין, תירוקסין;

3. סטרואידים - גלוקוקורטיקואידים, מינרלוקורטיקואידים, הורמוני מין זכריים ונשיים;

4. eicosanoids - חומרים דמויי הורמונים בעלי השפעה מקומית; הם נגזרות של חומצה ארכידונית (חומצת שומן רב בלתי רוויה).

לפי מקום היווצרות ההורמונים מחולקים להורמונים של ההיפותלמוס, בלוטת יותרת המוח, בלוטת התריס, בלוטות הפאראתירואיד, בלוטות יותרת הכליה (קליפת המוח והמדולה), הורמוני המין הנשיים, הורמוני המין הזכריים, הורמונים מקומיים או רקמות.

בהתבסס על השפעתם על תהליכים ותפקודים ביוכימיים, ההורמונים מחולקים ל:

1. הורמונים המווסתים את חילוף החומרים (אינסולין, גלוקגון, אדרנלין, קורטיזול);

2. הורמונים המווסתים את חילוף החומרים של סידן וזרחן (הורמון פארתירואיד, קלציטונין, קלציטריול);

3. הורמונים המווסתים את חילוף החומרים במים-מלח (אלדוסטרון, וזופרסין);

4. הורמונים המווסתים את תפקוד הרבייה (הורמוני מין נשיים וזכרים);

5. הורמונים המווסתים את תפקודי הבלוטות האנדוקריניות (הורמון אדרנוקורטיקוטרופי, הורמון מגרה בלוטת התריס, הורמון luteinizing, הורמון ממריץ זקיקים, הורמון סומטוטרופי);

6. הורמוני לחץ (אדרנלין, גלוקוקורטיקואידים וכו');

7. הורמונים המשפיעים על GNI (זיכרון, תשומת לב, חשיבה, התנהגות, מצב רוח): גלוקוקורטיקואידים, הורמון פארתירואיד, תירוקסין, הורמון אדרנוקורטיקוטרופי)

מאפיינים של הורמונים

פעילות ביולוגית גבוהה. ריכוז ההורמונים בדם קטן מאוד, אך השפעתם בולטת מאוד, כך שגם עלייה או ירידה קלה ברמת ההורמון בדם גורמת לסטיות שונות, לרוב משמעותיות, בחילוף החומרים ובתפקוד האיברים ויכולות להוביל לפתולוגיה.

חיים קצרים, בדרך כלל ממספר דקות עד חצי שעה, לאחר מכן ההורמון מושבת או נהרס. אבל עם הרס ההורמון, השפעתו לא נפסקת, אלא יכולה להימשך שעות ואפילו ימים.

מרחק פעולה.הורמונים מיוצרים באיברים מסוימים (בלוטות אנדוקריניות) ופועלים באחרים (רקמות מטרה).

ספציפיות גבוהה של פעולה. ההורמון מפעיל את השפעתו רק לאחר קשירה לקולטן. הקולטן הוא חלבון-גליקופרוטאין מורכב המורכב מחלקי חלבון ופחמימות. ההורמון נקשר באופן ספציפי לחלק הפחמימתי של הקולטן. זאת ועוד, למבנה החלק הפחמימתי מבנה כימי ייחודי ומתאים למבנה המרחבי של ההורמון. לכן ההורמון נקשר בצורה מדויקת, מדויקת וספציפית רק לקולטן שלו, למרות הריכוז הנמוך של ההורמון בדם.

לא כל הרקמות מגיבות באותה מידה לפעולת ההורמון. הרקמות שיש להן קולטנים להורמון זה רגישות מאוד להורמון. ברקמות כאלה, ההורמון גורם לשינויים הבולטים ביותר בחילוף החומרים ובתפקודים. אם יש קולטנים להורמון ברבות או כמעט בכל הרקמות, אז להורמון כזה יש השפעה כללית (תירוקסין, גלוקוקורטיקואידים, הורמון סומטוטרופי, אינסולין). אם רצפטורים להורמון נמצאים במספר מצומצם מאוד של רקמות, אז להורמון כזה יש השפעה סלקטיבית. רקמות שיש להן קולטנים להורמון זה נקראות רקמות מטרה. ברקמות המטרה, הורמונים יכולים להשפיע על המנגנון הגנטי, הממברנות והאנזימים.

סוגי פעולה ביולוגית של הורמונים

1. מטבולי- השפעת ההורמון על הגוף מתבטאת בוויסות חילוף החומרים (לדוגמה, אינסולין, גלוקוקורטיקואידים, גלוקגון).

2. מורפוגנטי– ההורמון פועל על גדילה, חלוקה והתמיינות של תאים באונטוגנזה (לדוגמה, הורמון סומטוטרופי, הורמוני מין, תירוקסין).

3. קינטי או שיגור- הורמונים מסוגלים להפעיל פונקציות (לדוגמה, פרולקטין - הנקה, הורמוני מין - תפקוד בלוטות המין).

4. מתקן. להורמונים תפקיד חיוני בהסתגלות האדם לגורמים סביבתיים שונים. הורמונים משנים את חילוף החומרים, ההתנהגות ותפקודי האיברים באופן שיתאים את הגוף לתנאי החיים המשתנים, כלומר. לבצע הסתגלות מטבולית, התנהגותית ותפקודית, ובכך לשמור על קביעות הסביבה הפנימית של הגוף.

גוף האדם מתקיים כמכלול אחד הודות למערכת של קשרים פנימיים המבטיחה העברת מידע מתא אחד למשנהו באותה רקמה או בין רקמות שונות. ללא מערכת זו, אי אפשר לשמור על הומאוסטזיס. שלוש מערכות נוטלות חלק בהעברת מידע בין תאים ביצורים חיים רב-תאיים: מערכת העצבים המרכזית (CNS), המערכת האנדוקרינית (הבלוטות האנדוקרניות) והמערכת החיסונית.

שיטות העברת המידע בכל המערכות הללו הן כימיות. מולקולות SIGNAL יכולות להיות מתווכים בהעברת מידע.

מולקולות האיתות הללו כוללות ארבע קבוצות של חומרים: חומרים אנדוגניים פעילים ביולוגית (מתווכי תגובה חיסונית, גורמי גדילה וכו'), נוירומדיאטורים, נוגדנים (אימונוגלובולינים) והורמונים.

B I O C H I M I A G O R M O N O V

הורמונים הם חומרים פעילים ביולוגית המסונתזים בכמויות קטנות בתאים מיוחדים של המערכת האנדוקרינית ומועברים דרך נוזלים במחזור (לדוגמה, דם) לתאי מטרה, שם הם מפעילים את השפעתם הרגולטורית.

הורמונים, כמו מולקולות איתות אחרות, חולקות כמה תכונות משותפות.

מאפיינים כלליים של הורמונים.

1) משתחררים מהתאים המייצרים אותם לחלל החוץ-תאי;

2) אינם מרכיבים מבניים של תאים ואינם משמשים כמקור אנרגיה.

3) מסוגלים ליצור אינטראקציה ספציפית עם תאים שיש להם קולטנים להורמון נתון.

4) בעלי פעילות ביולוגית גבוהה מאוד - הם פועלים ביעילות על תאים בריכוזים נמוכים מאוד (בערך 10 -6 - 10 -11 מול/ליטר).

מנגנוני פעולה של הורמונים.

להורמונים יש השפעה על תאי המטרה.

תאי מטרה הם תאים המקיימים אינטראקציה ספציפית עם הורמונים באמצעות חלבוני קולטן מיוחדים. חלבוני קולטן אלו ממוקמים על הממברנה החיצונית של התא, או בציטופלזמה, או על הממברנה הגרעינית ואברונים אחרים של התא.

מנגנונים ביוכימיים של העברת אותות מהורמון לתא יעד.

כל חלבון קולטן מורכב משני תחומים (אזורים) לפחות המספקים שתי פונקציות:

- "הכרה" של ההורמון;

המרה ושידור של האות המתקבל לתוך התא.

כיצד מזהה חלבון הקולטן את מולקולת ההורמון איתה הוא יכול לקיים אינטראקציה?

אחד מהתחומים של חלבון הקולטן מכיל אזור המשלים לחלק כלשהו של מולקולת האות. תהליך קשירת הקולטן למולקולת איתות דומה לתהליך היווצרות קומפלקס אנזים-סובסטרט וניתן לקבוע אותו לפי ערך קבוע הזיקה.

רוב הקולטנים לא נחקרו מספיק מכיוון שהבידוד והטיהור שלהם קשים מאוד, והתכולה של כל סוג של קולטן בתאים נמוכה מאוד. אבל ידוע שהורמונים מקיימים אינטראקציה עם הקולטנים שלהם באמצעים פיזיים וכימיים. נוצרות אינטראקציות אלקטרוסטטיות והידרופוביות בין מולקולת ההורמון לקולטן. כאשר הקולטן נקשר להורמון, מתרחשים שינויים קונפורמציוניים בחלבון הקולטן ומופעל הקומפלקס של מולקולת האיתות עם חלבון הקולטן. במצבו הפעיל, הוא יכול לגרום לתגובות תוך תאיות ספציפיות בתגובה לאות שהתקבל. אם נפגעת הסינתזה או היכולת של חלבוני קולטן להיקשר למולקולות איתות, מתרחשות מחלות - הפרעות אנדוקריניות. ישנם שלושה סוגים של מחלות כאלה:

1. קשור לסינתזה לא מספקת של חלבוני קולטן.

2. קשור לשינויים במבנה הקולטן - פגמים גנטיים.

3. קשור לחסימת חלבוני קולטן על ידי נוגדנים.