Классификация гормонов по химической природе

Гормоны представляют собой биологически активные вещества, регулирующие множество процессов в организме. Их классификация по химической природе является одной из основных, поскольку структура молекулы определяет механизм действия, путь синтеза, транспорта и метаболизма.

1. Белковые и пептидные гормоны

Структура и синтез: Белковые и пептидные гормоны состоят из цепей аминокислот различной длины. Пептидные гормоны имеют короткие цепи (2–50 аминокислот), белковые — более длинные полипептидные цепи. Они синтезируются на рибосомах клеток-эндокринных желез в виде предшественников (пропептидов или препро-гормонов), которые затем подвергаются ферментативной обработке до активной формы.

Примеры:

  • Инсулин (поджелудочная железа)
  • Глюкагон (поджелудочная железа)
  • Паратгормон (паращитовидные железы)
  • Соматотропин (гипофиз)

Механизм действия: Белковые и пептидные гормоны гидрофильны, не проникают через клеточные мембраны, и действуют через специфические мембранные рецепторы, активируя вторичные мессенджеры (цАМФ, ионы кальция, фосфоинозитидные системы).

2. Аминогормоны

Структура и синтез: Производные одной аминокислоты (чаще всего тирозина или триптофана). Синтезируются в эндокринных клетках посредством ферментативных модификаций исходной аминокислоты. Могут быть водорастворимыми или липофильными в зависимости от конкретного гормона.

Примеры и классификация:

  • Катехоламины (водорастворимые): адреналин, норадреналин, дофамин. Синтезируются из тирозина, запасаются в секреторных гранулах, высвобождаются по нервному или гуморальному сигналу.
  • Тироксин и трийодтиронин (липофильные): синтезируются из йодированных остатков тирозина в щитовидной железе, транспортируются с белками-переносчиками в крови.

Механизм действия:

  • Катехоламины взаимодействуют с рецепторами мембраны и активируют внутриклеточные сигнальные каскады через G-белки.
  • Йодированные тиреоидные гормоны проникают в клетку, связываются с ядерными рецепторами и регулируют транскрипцию генов.

3. Стероидные гормоны

Структура и синтез: Производные холестерина, гидрофобные молекулы с четырехкольцевой тетрациклической структурой. Синтезируются в коре надпочечников, гонадах и плаценте посредством многоступенчатых ферментативных реакций, включающих гидроксилирование и деградацию боковых цепей.

Примеры:

  • Глюкокортикоиды (кортизол, кортизон)
  • Минералокортикоиды (альдостерон)
  • Половые стероиды (тестостерон, эстрадиол, прогестерон)

Механизм действия: Липофильность позволяет стероидным гормонам проходить через клеточную мембрану и связываться с внутриклеточными (цитоплазматическими или ядерными) рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс, который регулирует транскрипцию специфических генов.

4. Производные жирных кислот

Структура и синтез: Гормоны этого типа являются производными арахидоновой кислоты, содержащей 20 атомов углерода. Синтезируются из мембранных фосфолипидов под действием ферментов фосфолипазы А2 и циклооксигеназы.

Примеры:

  • Простагландины
  • Тромбоксаны
  • Лейкотриены

Механизм действия: Действуют в основном локально (паракринно или аутокринно), быстро метаболизируются и влияют на воспалительные процессы, тонус сосудов, агрегацию тромбоцитов и гладкомышечные сокращения. Механизм действия включает связывание с мембранными рецепторами и активацию вторичных мессенджеров.

5. Газовые гормоны

Структура и синтез: Крошечные молекулы, не содержащие углеродной цепи в традиционном смысле. Синтезируются в клетках эндотелия и нейрональных клетках при участии ферментов.

Примеры:

  • Оксид азота (NO)
  • Углекислый газ (CO₂) в роли сигнального молекулы

Механизм действия: Проникают свободно через мембраны, активируют внутриклеточные ферменты (например, гуанилатциклазу), изменяя уровень вторичных мессенджеров (цГМФ), что влияет на сосудистый тонус, нейронную передачу и клеточный метаболизм.

6. Критерии химической классификации

Ключевые параметры:

  • Структура молекулы: аминокислоты, полипептиды, холестерин, жирные кислоты.
  • Растворимость: гидрофильные (пептидные, катехоламины), липофильные (стероиды, тиреоидные гормоны).
  • Механизм действия: мембранные рецепторы vs внутриклеточные рецепторы.
  • Синтетические пути: рибосомальный синтез для белков, ферментативные преобразования для аминогормонов и стероидов.

Классификация гормонов по химической природе обеспечивает понимание биологической активности, фармакокинетики и способов регуляции эндокринных процессов.

Оглавление