Bài giảng Sinh học - Hormone và sự điều hòa hoạt động cơ thể

VÀ SỰ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CƠ THỂHORMONETruyền thông tin từ tb đến tb là hoạt động thiết yếu đối với cơ thể đa bào TB giao tiếp bằng cách gửi nhận và hiểu thông tin theo những cách đặc biệt khác nhau, để có những đáp ứng phù hợp trong các quá trình sống của cơ thể, phát triển từ một tb phôi đến một cơ thể đa bào, tồn tại và chếtNỘI TIẾT (endocrine)NGOẠI TIẾT (exocrine) Giải phẫu họcChức năngSản phẩmTuyến ngoại tiết và các sản phẩmcủa nó không có chức năngđiều hoà hoạt động cơ thểTuyến ngoại tiết có cấu trúc ống, hay tuyếndẫn liên tục từ nơi tạo sản phẩm tới vị trí đíchHệ nội tiết không có cấu trúc giải phẫuliên tục, chúng nằm rải rác khắp cơ thể Một số cơ quan chức năng khác có thể đóng vai trò nội tiết (tiết hormon)Có một số mô, tế bào, cụm tế bào cókhả năng sinh tổng hợp và tiết hormonSản phẩm ngoại tiết thường xuyên được đổ vào mộtcơ quan nhất định: các dịch, enzymes, chất thải...Sản phẩm nội tiết: hormones được tổng hợp khôngthường xuyên được đổ thẳng vào máu hay dịch môNơi sản xuấtTế bàoMôCơ quanống Ngoài cơ thểNơi sản xuấtTế bàoMôCơ quanmáu Tế bàoecm tuyếnđịa phương (do tế bào, mô)HormoneTUYẾN HOẶCMÔ, TẾ BÀOTẾ BÀO ĐÍCHTHỤ THỂ ĐẶC HIỆUHORMON(Feed back: - và +)của các tuyến, môSƠ ĐỒ TỔNG QUÁTBỐN CƠ CHẾ NỘI TIẾTThần kinh -nội tiết (Neuroendocrine)Hormon đổ vào máu do cơ quannội tiết chuyên biệt tổng hợp (Các Acetylcholin, Adrenalin thuộc tuyến thượng thận, synap thần kinh)Mô được chuyên hoá thành cơ quantiết riêng biệt (tuyến yên, tuyến giáp, tuyến tùng) Sản phẩm được gọi là hormon tuyếnCó sự chỉ huy, điều hoà của thần kinhTự tiết (Autocrine)Cơ quan (hay tế bào) nguồn và đíchlà một (các hormon sinh trưởng vàtăng trưởng, có nhiều ở các mô non,cơ thể chưa trưởng thành) Có yếu tố tác động ngoại sinh(virus, bức xạ, hoá chất, apoptosisCác tế bào tạo protein ung thư)Chỉ có duy nhất bản chất proteinHoạt tính yếuTăng trưởng – Phân bào – Sửa chữaCận tiết (Paracrine)Cơ quan (hay tế bào) nguồn tiếp giápvới cơ quan (hay tế bào) đích (nang trứng và noãn bào, các hormon androgenProgesteron, hormon biệt hóa, biến thái)Các tế bào trong cơ chế miễn dịch(tb lympho T, B, Tb NKCác neuron giải phóng hormonetrung gian qua khe synapeSự tiếp xúc tế bào tinh trùng và trứngMô tiết (Tissue-crine)Một số mô có khả năng tiết hormon nhưlà một chức năng phụ- Mô mỡ tiết các tiền chất oestrogen (hormon sinh dục cái) do phân giải cholesterone ngoại bào- Mô cơ, gan, tim tiết các intermedin trung gian của các hormon tăng trưởngNguyên tắc: sản phẩm tế bào kết hợpvới các yếu tố ngoại bàoSản phẩm của cơ chế nội tiếtHormone = Kích thích (ormao - tiếng Hy lạp)Tín hiệu thông tin điều hòa hoạt động cơ thểHormon là những chất hóa học do các tuyến nội tiết hay tế bào tổng hợp, tiết vào máu hoặc không, chúng đến tế bào đích ở các cơ quan khác nhau, nhằm điều hoà hay thay đổi các hoạt động khác nhau của cơ thể sinh vật đa bàoĐỊNH NGHĨAHormoneTÍNH ĐẶC HIỆUKhác với *Men-cơ chất *KN-KT ĐẶC ĐIỂM CỦA HORMONE(specificity)A cellsB cellsTuyến XTuyến YHormon XHormon YTÍNH CHẤT QUYẾT ĐỊNH HOẠT TÍNHNồng độ hormon trong máuSố lượng thụ thể trên tế bào đíchTrạng thái và tính chất tế bào đíchMỨC ĐỘ VÀ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC HOẠT HÓA TẾ BÀO ĐÍCHHOẠT TÍNHXuất bàoPHIÊN MÃ DNA - TỔNG HỢP Lưới nội chấtThể GolgiNHÂN TỐ MÔI TRƯỜNGNHÂN TỐ CƠ THỂTẾ BÀO TIẾTSự tổng hợphormone- Số lượng rất ít- Hoạt tính mạnh- Tác dụng đặc hiệu- Thời gian tồn tại ngắnTÓM TẮTPHÂN LOẠICó gần 60 hormones đã được biết và nhiều hợp chất khác có hoạt tính hormonSự phân loại dựa vào phương thức tác độngNhóm tác động trực tiếp lên mộtcơ quan hay một chức năng nhất định Nhóm tác động gián tiếp, điều hòa hoạt động của một tuyến nội tiếp khác (Ví dụ: tuyến giáp, thượng thận)(Ví dụ: tuyến yên, vùng dưới đồi)Dựa vào bản chất hóa học (4 nhóm hormon) Hor. steroid (cấu trúc nhân steroid)Hor. dẫn xuất a. amin (tyrosine - Iod)Hor. protein và polypeptidHor. lipid và dẫn xuất a.béo (Eicosanoid)(Cách phân loại này chỉ được áp dụng với động vật có xương sống)H. Non-steroidHORMONE-Estrogen-Progesteron-TestosteronH. Amin(1 aa)H. peptide(2-50 aa)H. protein(>50 aa)AdrenalinThyroxinMelatoninGlucagons (29aa)Gastrin (17aa)Secretin (28aa)Insulin (51aa)Somatotropin (191aa)Prolactin (198aa)H. steroid(Eicosanoid)Hor được tiết theo cơ chế điều khiển từ tuyến chỉ huy đến tuyến đích và điều hòa ngược (feed-back) từ tuyến đích lên tuyến chỉ huyTiết hor còn được điều hòa theo nhịp sinh học và chịu sự tác động của một số chất trung gian thần kinh (neurotransmitter)Cơ chế điều hòa ngược là chủ yếu, nhanh nhạy đểduy trì nồng độ hor hằng định và thích ứng với hoạt động của cơ thể khi môi trường luôn thay đổiMột số đặc điểm khácVAI TRÒ CỦA HORMONĐiều hoà sinh sảnĐiều hoà chuyển hóaĐiều hoà chu kỳ tế bàoĐiều hoà cơ chế thích nghi và tiến hóaKết nối toàn bộ hoạt động của cơ thểTham gia điều hoà cơ chế miễn dịch	Khi nồng độ hormon tuyến đích giảm, sẽ kích thích tuyến chỉ huy bài tiết nhiều hormon nhằm đưa nồng độ tuyến đích tăng trở lại mức bình thường. 	Ngược lại, khi nồng độ hormon tuyến đích tăng tác dụng ức chế tuyến chỉ huy làm giảm tiết hormon.	Khi nồng độ hormon tuyến đích tăng có tác dụng kích thích tuyến chỉ huy để càng làm tăng hormon tuyến chỉ huy.Cơ chế điều hòa ngược của hormonFeed-back âm tínhFeed-back dương tínhTHỤ THỂ (RECEPTOR) CỦA HORMONReceptor là những protein có phân tử lượng lớn,Có khả năng nhận biết và gắn đặc hiệu với cácphân tử tín hiệu (ligand). Chúng gắn hay không gắn trên màng tb. Có khả năng truyền đạt thông tin thông qua vaitrò của ligand, Có khả năng hoạt hóa các phân tử khác Một hor có thể được nhận biết bởi nhiều loại tb đích khác nhau với cách tác động khác nhauYYYHormone AHormone BMột hor chỉ có 1 thụ thể đặc hiệu ở tb đích và chỉ được hoạt hóa khi gắn với receptor của nó123ĐẶC ĐIỂM- Trung bình mỗi tế bào đích (người) có 2000 - 100.000 phân tử receptorHầu hết các receptor là protein hayglycoprotein, trọng lượng phân tử lớnSố lượng thụ thể- Số lượng receptor có thể thay đổi làm tăng giảm hoạt tính của mô đích- Mỗi receptor chỉ tiếp nhận (gắn) với một phân tử hormon đặc hiệuCấu trúc thụ thểReceptor được hoạt hóa (bởi hormon) sẽ biến đổi hoạt tính, tương tác với các thành phần khác của tế bào để hoàn thiện quá trình dẫn truyền tín hiệuLigand-receptorYếu tố tínhiệu thứ 2Trên bề mặt hoặc trong màng tế bào(Thụ thể của hầu hết các hormon protein, peptid và catecholamin)Vị trí của thụ thểTrong bào tương(Đặc hiệu cho các hormon steroid)Trong nhân tế bào(Thường nằm ở các nhiễm sắc thểnhóm receptor này dành cho cáchormon của tuyến giáp: T3 và T4)CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA HORMONETất cả hoạt tính của hormonđều thông qua thụ thểCó 3 cơ chế tác dụng:Thay đổi tính thấm của màng tbHoạt hóa enzyme trong tbHoạt hóa và định hướng hoạt độngcủa gen Cả 3 cơ chế trên đều sử dụng nhiều năng lượng Chúng có thể hoạt động đồng thời hoặc lệch pha với nhauSự thay đổi tính thấm màng tbRHATP3’,5’- cAMP + PPAdenylcylase5’- AMPPhospho-diesteraseKênh ionMàng tế bào(Cơ chế thông tin nội bào)(Protein G)Hoạt hóa enzyme (thông tin nội bào)RHMàng tế bàoCơ chất A bất hoạtPhosphoryl hóaCơ chất A hoạt độngE’E+ ATPcAMP ADPCác proteinkinaseTạo dòng thác E’Sự tác độngtạo dòng tháctín hiệu nội bàonhờ sự quayvòng AMPSự hoạt hóa genCơ chế này được thực hiện bởi các thụ thể nằm bên trong tb, đặc hiệuvới hor steroid và hor tuyến giápNhờ xúc tác của AMP vòng (cAMP)Nhờ yếu tố vận chuyển, tổ hợp hormon-thụ thể được di chuyển qua màng vàotrong và hoạt hóa các enzym phân bàoCác enzyme phát động sự sao chépgen đặc hiệu hoặc tổng hợp proteinTRHMàng tế bàoPhosphoryl hóaE+ ATPcAMPA(TRnHRnHM-aseHProtein mớiARNmPhiên mã Trong tất cả các cơ chế, hoạt tính của hor thể hiện trên tb đích luôn có sự xuất hiện và xúc tác của cAMP, do vậy AMPvòng được coi là chất truyền tin thứ hai (phân tử hor. là chất truyền tin thứ nhất)Các đáp ứng của cơ thể thông quacon đường hormon chậm hơn conđường xung thần kinh, nhưng chúng lại có hiệu quả mạnh hơn Cần chú ýF I N E