Hormonski aktivne supstance u životnoj

sredini

Prof Jasmina Agbaba Student: Nataša Miljatović

UVOD Hormoni su grupa hemijskih materija koje učestvuju u

fiziološkoj regulaciji metaboličkih procesa u ćeliji , delujući u malim količinama. (Naziv potiče od grčke reči horman koja znači pokrenuti, podsticati, dražiti.) Deluju samo na metaboličke procese koji se dešavaju u ćeliji i njenim delovima, utiču na njene funkcije kao i na transport materija kroz ćelijsku membranu. Najbolje su proučeni hormoni kičmenjaka, posebno sisara, ali se zna da su biohemijski procesi vezani za rast, razmnožavanje i razviće beskičmenjaka regulisani hormonima.

Biljke, takođe, stvaraju hormone, tzv. biljni hormoni ili fitohormoni koji regulišu ćelijski metabolizam, rast, razviće, klijanje, cvetanje i dr.

Zajedničke osobine hormona

Kod sisara se stvaraju u endokrinim žlezdama i izlučuju u krv. Hormoni se oslobađaju, pošto ove žlezde nemaju izvodne kanale, u krv, limfu ili cerebrospinalnu tečnost i na taj način dospevaju do ciljnih tkiva, organa na koje deluju pa se otuda nazivaju i hemijskim glasnicima. Pored endokrinih organa hormone, odnosno, neuro-hormone luče i neke nervne ćelije – neurosekretorne ćelije

Svaki hormon deluje na određena tkiva i organe na čijim se ćelijama nalaze se specifični molekuli, receptori. Hormoni prepoznaju receptore, reaguju sa njima na specifičan način i tako ostvaruju dejstvo na samu ćeliju.

Deluju u veoma niskim koncentracijama, najčešće manjim od 10-8. Radi ilustracije dovoljno je navesti podatak da 1 g insulina (hormon pankreasa) snižava nivo šećera u krvi 125 000 zečeva.

Relativno brzo se raspadaju u tkivu pa je neophodno da se neprekidno izlučuju da bi se održala njihova efektivna koncentracija u krvi.

Malog su molekula što im omogućava prolazak kroz zidove kapilara i ćelijsku membranu.

Nisu specifični za vrstu tako da se hormoni jedne vrste mogu davati drugoj što ima poseban značaj u terapiji bolesti čoveka. Hormonski preparati dobijeni iz žlezda svinja, govečeta ili drugih životinja mogu se davati čoveku.

Podela hormona prema hemijskoj građi

Klasična podela hormona zasniva sa na njihovoj hemijskoj strukturi, na osnovu koje se grupišu u:

1. polipeptide i proteine (tzv. proteohormoni), pripadaju im: hormoni hipotalamusa hormoni adenohipofize hormoni pankreasa hormon paraštitne žlezde (parathormon) neki tkivni hormoni veliki broj neuropeptida u nervnim strukturama beskičmenjaka 2. derivate sterola - steroidne hormone: hormoni kore nadbubrežne žlezde: kortizol ,kortikosteron,

aldosteron i dr. muški polni hormoni (androgeni): testosteron i dihidrotestosteron ženski polni hormoni : estrogen i progesteron hormon žutog tela (progesteron) 3. derivate aminokiselina: hormoni štitne žlezde: tiroksin, trijodtironin i kalcitonin hormoni srži nadbubrežne žlezde: adrenalin i nadadrenalin

Hormoni hipotalamusa stvaraju se u njegovim neurosekretornim ćelijama i kontrolišu lučenje hormona adenohipofize sa kojom su anatomski u vezi preko hipofizne peteljke. Imaju proteinsku i polipeptidnu strukturu, mada ima i onih koji su derivati aminokiselina. Predstavljaju vezu između određenih delova CNS-a preko hipotalamo-adenohipofiznog trakta, sa drugim organima u kojima se stvaraju hormoni.

Hormoni adenohipofize predstavljaju grupu hormona koje izlučuje prednji režanj (lat. lobus anterior) hipofize ili adenohipofiza, čije je izlučivanje pod kontrolom hormona hipotalamusa. Značaj ovih hormona je prvi put razjašnjena 1909. g. kada je jednom američkom farmeru izlečena bolest akromegalija pošto je uklonjen tumor koji je vršio pritisak na ovu žlezdu. Biohemijski se među njima razlikuju proteini, glikoproteini i polipeptidi. Neki od njih su prisutni kod svih kičmenjačkih grupa i kod svih imaju istu ulogu, dok se drugi razlikuju po delovanju kod različitih kičmenjaka

Hormoni pankreasa predstavljaju proizvode lučenja endokrinog dela pankreasa, Langerhansovih ostrvaca , koja se sastoje od pet tipova ćelija. One izlučuju:

insulin izlučuju beta-ćelije glukagon se stvara u alfa-ćelijama somatostatin sintetišu D-ćelije pankreasni polipeptid, luče PP-ćelije. Parathormon je hormon paraštitne žlezde. Prema

hemijskoj strukturi pripada polipeptidima i kod čoveka se sastoji od 84 aminokiseline. Reguliše promet kalcijuma i fosfata u organizmu. Paraštitna žlezda izlučuje ovaj hormon kada dođe do pada koncentracije kalcijuma u krvi ili se poveća nivo fosfata van normalnih vrednosti.

Tkivni hormoni (nazivaju se još i lokalni hormoni) se ne stvaraju u endokrinim žlezdama već u raznim tkivima i deluju na istom mestu gde se stvaraju ili u njegovoj okolini.

Neuropeptidi su hemijske supstance veće molekulske mase, koje sporo deluju, ali izazivaju dugotrajne promene u nervnom sistemu. Oni se ne sintetizuju u presinaptičkom završetku već u telu neurona i aktivno prolaze duž aksona do nervnog završetka. Dosada je otkriveno više od 100 vrsta neuroaktivnih peptida.

Nadbubrežna žlijezda je organ kod sisavaca, uključujući i čoveka. To je mala parna trokutasta endokrina žlijezda koja se nalazi na vrhu svakog bubrega; Njena glavna odgovornost je regulacija stresnog odgovora putem sinteze kortikosterida i katekolamina, uključujući kortizon i adrenalin, te regulacije elektrolita u izvanstaničnoj tekućini tijela. Sastoji se iz dva dijela: kore i srži, koji se međusobno razlikuju i po porijeklu i po funkciji.

Muški polni hormoni ili androgeni (grč. andros = muškarac) hormoni su proizvodi lučenja Lejdigovih (Leydig) ćelija semenika koje je pod kontrolom gonadotropnih hormona adenohipofize: luteinizirajućeg hormona (LH) i FSH. Prema svojoj hemijskoj prirodi pripadaju steroidnim hormonima.

Ženski polni hormoni ili estrogeni hormoni se izlučuju u jajnicima i obezbeđuju pravilan razvoj primarnih i sekundarnih polnih odlika, kontrolišu psihofizičko sazrevanje i pripremaju organizam za razmnožavanje. Lučenje polnih hormona regulisano je negativnom povratnom spregom hipotalamusa sa adenohipofizom i gonadotropnim hormonima. Prema hemijskoj prirodi pripadaju steroidima. U jajnicima se pored estrogenih luči i jako mala količina androgenih hormona, slično kao što se u testisima, pored androgenih luči i mala količina estrogenih hormona.

Hormoni žutog telaŽuto telo (corpus luetum) razvija se iz folikula nakon ovulacije. Kada Grafov folikul sazri, on puca i iz njega izlazi jajna ćelija (ovulacija). Na mestu prsnutog folikula razvija se žuto telo, koje luči dva hormona: progesteron i relaksin.

Hormoni štitine žlezde učestvuju u regulaciji osnovnih metaboličkih procesa delujući na skeletne mišiće, srce, jetru i bubrege. Prema hemijskoj prirodi su derivati aminokiseline tirozina. Da bi ostvarili svoje dejstvo moraju da se vežu za receptorni protein koji se nalazi u jedru ćelije.

Hormoni srži nadbubrežnih žlezda Nadbubreg je endokrina žlezda koja se sastoji od srži i kore.

Ova dva dela se razlikuju anatomski i funkcionalno, a sintetizuju i različite vrste hormona. Tako kora nadbubrega sintetiše steroidne hormone, a srž hormone aminokiselina. Iz aminokiselina fenilanina i tirozina u srži nadbubrega sintetišu se dva hormona: epinefrin (adrenalin) i noreprinefrin (noradrenalin) .

Hormoni štitne žlezde Hormoni štitine žlezde učestvuju u regulaciji

osnovnih metaboličkih procesa delujući na skeletne mišiće, srce, jetru i bubrege. Prema hemijskoj prirodi su derivati aminokiseline tirozina. Da bi ostvarili svoje dejstvo moraju da se vežu za receptorni protein koji se nalazi u jedru ćelije. Štitna žlezda pod kontrolom tireotropnog hormona (TSH) adenohipofize luči:

tiroksin (T4), koji se u krvi nalazi u najvećoj količini od svih hormona štitne žlezde

trijodotironin (T3), koji je fiziološki aktivniji od T4 hormona

dijodotironin, ima ga u mnajoj količini

Fiziologija štitne žlijezde

Štitna žlijezda čovjeka je specifičan organ odgovoran za izgradnju aktivnih hormonskih supstancija , koje se inače mogu stvarati i u drugim tkivima u sasvim malim količinama . Osnovna funkcija štitne žlijezde je spajanje joda sa proteinom u izgradnji hormona .

Biosinteza

Sintetišu se jodinacijom aminokiseline tirozina koji je vezan za tireoglobulin, tako da njihova sinteza zavisi od prisustva joda. Čovek treba dnevno da unese 150-300 mikrograma joda preko hrane da bi se hormoni normalno sintetisali. U tankom crevu se jod iz hrane prvo redukuje u jodide, a zatim resorbuje u krv. U krvnoj plazmi se nalazi u dva oblika:

slobodan vezan za proteine. U tiroidnoj žlezdi jodidi aktivnim transportom, nazvanim jodna

pumpa, dospevaju u tireocite gde se odvijaju ciklični procesi: 1) jodinacije (ugrađivanje joda) tirozina unutar tireoglobulina, jodirani tironin se kombinuje tako pto nastaju od dva molekula

dijodotironina T4 (T4 - 4J), a po jedan molekul monojodotirozina i dijodotironina grade T3 (T3 - 3J)

2) razlaganje tireoglobulina čime se otpuštaju T3i T4 kao slobodni jodotirozin i jodotironin

3)dejodinacija kojom se oslobađaju jodidi da bi ponovo bili upotrebljeni za nove jodinacije

Tiroidni hormoni učestvuju u:

1. regulaciji metabolizma: povećavaju metabolizam u svim ćelijama osim u mozgu,

testisima, materici, limfnim čvorovima i slezini, katalizuju oksidativne procese u mitohondrijama i

ubrzavaju razlaganje glikoze, ubrzavaju katabolizam proteina, povećavaju metabolizam masti, holesterola, čime se

smanjuje njihova količina u krvi, povećavaju metaboličko odstranjivanje steroida, vitamina

B i mnogih lekova, ubrzavaju rad srca

2. rastu i sazrevanju: podstiču rast kostiju u dužinu i okoštavanje stimulišu lučenje hormona rasta

3. učestvuju u radu nervnog sistema i čula: povećavaju razdražljivost nervnih ćelija podstiču budnost i brzinu reagovanja na nadražaje neophodni su za mentalni razvoj čoveka 4. učestvuju u razmnožavanju: održavaju normalnu trudnoću, regulacija lučenja hromona

Lučenje hormona štitne žlezde regulisano je pomoću dva puta:

humoralnog koji predstavlja uticaj TSH, adenohipofize, odnosno, TRH hipotalamusa; vrši se mehanizmom negativne povratne sprege: povećanje slobodnih tiroidnih hormona u krvi izaziva smanjenje lučenja TSH i obrnuto;

neuralnog koji je značajan u uslovima kada na organiozam deluju: › stresori, kakvi su npr. Hemoragija, udisanje etra, imobilizacija i dr.

smanjuju lučenje hormona › niske i visoke temperature

Fiziološki aktivne supstance

Fiziološki aktivnim supstancama smatraju se sve supstance koje u određenim uvjetima stimulacijski ili inhibicijski djeluju na fiziološko-biohemijske procese u biljci što je rezultat prvo metabolitskim promjenama, a zatim i morfološkim. Prema delovanju fiziološki aktivne supstance mogu biti hormoni rasta koji ubrzavaju procese rasta, inhibitori rasta koji zadržavaju proces rasta, defolijanti koji izazivaju opadanje lišća, desikanti (izazivaju sušenje biljaka), herbicidi (uništavaju korove) itd. Endogene fiziološki aktivne supstance su neophodne za život biljke (heteroauksin, vitamini), ali to mogu biti i sintetske supstance (egzogene) koje utiču na promjene metabolizma.

Zavisno o koncentraciji, količini i drugim uvetima neke supstance mogu biti stimulatori ili inhibitori. Mehanizam delovanja fiziološki aktivnih supstanci objašnjava se kroz promenu enzimatske aktivnosti, disanja, fotosinteze, usvajanje, kretanje i transformaciju asimilata i drugih supstanci

Biljni hormoni (fitohormoni) su male organske molekule, sintetisane u biljci, djeluju u malim koncentracijama (<10-6) i potpomažu ili inhibiraju rast i razvitak. Stimulacija fiziološki aktivnih supstanci može ponekad narušavati normalne fiziološko-biohemijske procese u biljci, pri čemu je pojačani metabolizam reakcija biljke usmjerena ka neutralizaciji djelovanja toksičnih supstanci i povratku na normalan metabolizam. U povećanim dozama te supstance više ne djeluju na opisan stimulacijski način, već dolazi do znatnijeg narušavanja metabolizma, odnosno inhibicije koja se neutralizira samo padom koncentracije toksične supstance.

Fitohormoni su dakle regulatori procesa rasta i razvitka, a dijele se u 5 grupa: auksini, giberelini, citokinini, apscisinska kiselina i etilen. Za razliku od životinjskih hormona kod fitohormona se mjesto sinteze i djelovanja ne može uvijek jasno razlikovati. Biljni hormoni imaju relativno malu specifičnost jer ih veliki broj djeluje slično, a to zavisi o vrsti i koncentraciji hormona, fiziološkom stanju biljnog tkiva i uvetima vanjske sredine.

AUKSINI Auksini su hormoni koji se djeluju

stimulacijski na rast i razvitak biljaka. Prekursor auksina je aminokiselina triptofan, a najznačajniji auksin je indol-3-octena kiselina. Osim što omogućava rast i izduživanje ćelija, a time i biljke, ovi hormoni ostvaruju i mnoga druga dejstva, od kojih se izdvajaju najvažnija:

podsticanje cvetanja stimulisanje obrazovanja plodova bez

semena, tzv. partenokarpija pospešivanje rasta adventivnih

korenova, tzv. rizogeneza, a inhibicija rasta glavnog korena; praktična primena toga je što na reznicama (vegetativno razmnožavanje) stimuliraju obrazovanje korenova

zadržavaju opadanje listova i plodnika apikalna dominantnost fototropizam, koji se ogleda u tome da

strana biljke okrenuta od izvora svetlosti raste više zbog nagomilanog auksina na toj strani

geotropizam

GIBERLINI Giberelini su otkriveni 1926. god.

(Kurosava) u Japanu kao supstance koje izdužuju stabljiku riže.Tek 1956. otkriveni su giberelini i u višim zdravim biljkama u nezrelom sjemenju i plodovima. Po hemijskom sastavu giberelini su diterpenoidi, prekursor im je mevalonska kiselina, a sastoje se iz četiri izoprenska ostatka koji stvaraju prstenove A, B, C i D. Giberelini se stvaraju u:

vrhovima stabla i korijena, mladim listovima  nezrelim sjemenima. Giberelini se primjenjuju u

vinogradarstvu. Neke sorte grožđa pod dejstvom giberelina sazrijevaju ranije i daju krupnije plodove. Kod nekih sorti prskanjem giberelinom dobijaju se partenokarpni plodovi koji ne sadrže sjeme.

CITOKININI Citokini su supstance koje stimuliraju

citokinezu, tj. deobu stanica. Najpoznatiji je kinetin, premda ih je danas poznato 40-ak. U citokinine spadaju derivati purina, pirimidina i adenina.

Najvažnija fiziološka uloga citokinina je: • stimuliraju deobu stanica, • učestvuju u diferenciranju stanica i

formiranju organa, • regulišu promet supstanci organa

koji više ne rastu (sprečavaju gubitak hlorofila),

• regulišu rast i dotok asimilata u plodove i lišće,

• utiču na rast vrha korijena, • utiču na sintezu RNA u stanicama, • povećavaju otpornost biljaka na

visoke i niske temperature, na gljivična oboljenja i intenziviraju transpiraciju i • utiču na proliferaciju stanica u kulturi

tkiva. 

ETILEN(H2C= H2C) Etilen se danas također smatra

stimulatorom jer utiče na rast i razvoj biljaka (Neljubov, 1902.). Vrlo rano je pronađen i u plodovima u fazi sazrijevanja (Cousins, 1910.), a kasnije i u vegetativnim organima. Etilen je produkt biljnog metabolizma (samo više biljke i gljive) i djeluje kao hormon, uglavnom na mjestu sinteze. Polazne supstance za sintezu etilena mogu biti metionin, alanin, etionin i linoleinska kiselina, a sintezu stimulišu auksini.

  Fiziološka uloga etilena je: • može usporiti brzinu rasta, • inhibira izduživanje, a stimuliše

debljanje stabljike, • spriječava asimetriju auksina i tako

narušava fototropizam i geotropizam i • kontroliše procese opadanja listova,

cvjetova i plodova, te sazrijevanje plodova (razvojem ploda raste količina etilena).

 

HVALA NA PAŽNJI