Hormona Definição

Uma hormona é um composto biológico usado por organismos multicelulares para organizar, coordenar, e controlar as funções das suas células e tecidos. Estes químicos podem controlar tudo, desde o metabolismo ao comportamento, e são necessários para que os organismos sobrevivam e se reproduzam. Uma hormona pode ser feita a partir de muitas moléculas iniciadoras, mas cada hormona tem um receptor específico para o qual é feita. Muitas hormonas viajam através da corrente sanguínea até à sua célula alvo, que tem um receptor específico necessário para receber o sinal.

O sinal pode ser recebido externamente, ou primeiro pode ser transportado para o citosol ou núcleo da célula alvo, onde se ligará ao seu receptor específico. Se o sinal for recebido externamente, um segundo mensageiro químico é libertado para o citosol, decretando um processo na célula-alvo. Os sistemas hormonais são altamente complexos, e muitos tipos diferentes de células podem reagir de formas diferentes à mesma hormona. Abaixo encontram-se algumas funções comuns das hormonas em plantas e animais.

Hormonas enquadram-se numa de três categorias. As hormonas endócrinas percorrem longas distâncias através dos tecidos vasculares até ao tecido alvo. As hormonas parácrinas viajam para as células próximas através dos espaços intersticiais entre as células. Algumas hormonas são libertadas fora de uma célula, afectando depois directamente essa célula. Estas são conhecidas como hormonas autócrinas. Algumas hormonas actuam em múltiplas categorias, actuando tanto nas células locais como na corrente sanguínea. Cada célula de um organismo é especificamente feita com receptores para várias hormonas que irão determinar a sua função no corpo e a que sinais reagem.

Funções de um Hormônio

Hormônios em Animais

O sistema neuroendócrino é um arranjo complexo de células em animais que podem passar mensagens através de hormonas. Desde o momento da concepção até ao momento da morte, diferentes hormonas irão afectar o corpo e alterar o seu desenvolvimento e curso. Estes sinais químicos funcionam a vários níveis em animais.

Sistema neuroendócrino

Uma resposta hormonal em animais começa com a entrada nos sistemas sensoriais. Luz, tacto, cheiro, sabor e outros inputs físicos são processados pelo sistema nervoso central. O cérebro decide o que fazer a partir destes inputs com base na genética e experiências passadas. Em resposta aos inputs, o cérebro envia um sinal ao hipotálamo, o centro central de processamento de instruções hormonais. Para instruções que precisam de ser entregues rapidamente, o hipotálamo contacta a glândula pituitária posterior através de ligações nervosas. Estes impulsos sinalizam a hipófise posterior para libertar rapidamente uma hormona. As artérias dentro da glândula transportam as hormonas libertadas directamente através do sangue para os tecidos a que se destinam.

Alternativamente, o hipotálamo é ligado por vasos sanguíneos curtos directamente à glândula pituitária anterior. A hipófise anterior contém um grande número de diferentes hormonas que podem ser activadas por hormonas específicas do hipotálamo. A hormona de sinal libertada pela hipófise anterior pode viajar para tecidos específicos através do sangue. Pode ser dirigida a outras glândulas do sistema endócrino, tais como as glândulas supra-renais ou as gónadas. Estas glândulas receberão o sinal, causando a cascata de uma hormona diferente.

Embora existam centenas de reacções causadas por uma cascata hormonal, existem apenas algumas acções diferentes causadas por hormonas a um nível bioquímico. Muitas hormonas ligam-se a uma superfície de proteínas, que se estende através da membrana celular. A proteína muda depois de forma, causando também uma mudança conformacional no interior da célula. Esta mudança pode activar um segundo mensageiro, que leva a mensagem para outro ponto dentro da célula. Outras hormonas passam através da membrana celular e activam um processo no citosol ou viajam até ao envelope nuclear para entregar uma mensagem sobre a taxa de transcrição.

Existem centenas de sinais diferentes que podem ser emitidos pelo sistema hormonal. Diferentes hormonas activam diferentes sistemas. As hormonas esteróides, por exemplo, activam a transcrição de genes e regulam as enzimas criadas a partir de genes. A vitamina D, uma hormona e vitamina, regula o cálcio no sangue e nos ossos. Outros sinais podem activar enzimas já presentes dentro da célula alvo, ligando rapidamente um processo metabólico. Os neurotransmissores são uma forma especial de hormonas, que percorrem apenas curtas distâncias entre os neurónios. Os animais têm também hormonas especiais chamadas feromonas que libertam no ambiente para estimular comportamentos noutros animais. Estas hormonas podem ser sexuais, territoriais, ou instrucionais.

Hormonas nas Plantas

Tal como nos animais, as plantas têm muitas hormonas diferentes que controlam os seus ciclos de vida e desenvolvimento. Existem vários grupos de hormonas vegetais, incluindo as auxinas, giberelinas e etileno, entre outras. As hormonas vegetais foram estudadas durante muito tempo, como um meio de modificar e manipular o crescimento das plantas. Algumas hormonas vegetais têm sido desenvolvidas artificialmente, para utilização em culturas comerciais. Por exemplo, os tomates são frequentemente amadurecidos através da libertação da hormona vegetal etileno. Isto assegura que todos os tomates estão prontos para a colheita ao mesmo tempo. Isto permite às máquinas comerciais processar rápida e facilmente campos inteiros ao mesmo tempo. Auxina e hormonas relacionadas são utilizadas para promover o enraizamento e desenvolver culturas de tecidos. Esta hormona também inibe o crescimento de muitas plantas adultas e pode actuar como um matador de ervas daninhas.

As plantas também têm hormonas que provêm de uma variedade de moléculas iniciadoras. De facto, uma hormona da família dos brassinolides assemelha-se a hormonas esteróides animais, tais como a testosterona. Outras, como as hormonas da família das gibberelinas, têm centenas de formas diferentes e não se assemelham claramente a uma hormona animal conhecida. Foram criadas em laboratório versões sintéticas de muitas destas hormonas, pelo que os seus efeitos e composição poderiam ser mais facilmente estudados.

Por este processo, descobriu-se que as plantas desenvolveram muitas vias que utilizam uma hormona particular como sinal entre as plantas. As plantas atacadas por gafanhotos podem libertar uma hormona que sinaliza as plantas vizinhas para prepararem as suas defesas. Isto é muito semelhante à forma como os animais comunicam com feromonas.

Doenças hormonais

Existe uma grande variedade de doenças hormonais que afectam tanto as pessoas como os animais. Devido à complexidade do sistema endócrino, podem surgir problemas em muitos locais. Os problemas hormonais comuns incluem problemas com o hipotálamo, a hipófise ou as glândulas supra-renais. Irregularidades nestes órgãos podem afectar grandemente o crescimento, desenvolvimento, e metabolismo. Outras doenças relacionadas com hormonas incluem hipertiroidismo, osteoporose, e diabetes, todas elas causadas por uma hormona ou hormonas mal reguladas ou aceites pelo organismo. Uma doença hormonal pode ser genética, ou pode ser induzida pelo ambiente ou pela dieta.

Quiz

1. O cortisol é uma hormona associada ao stress. O cortisol é libertado quando um animal está assustado, ameaçado, ou a sofrer. O cortisol afecta muitos tecidos, mas estes têm reacções diferentes. Como é isto possível?
A. Diferentes células processam o cortisol em diferentes químicos
B. As proteínas receptoras são as mesmas no exterior, mas iniciam processos diferentes
C. O cortisol que cada célula recebe é diferente

Resposta à pergunta #1
B está correcta. Cada proteína receptora específica da hormona pode conter diferentes peças de cauda, que se estendem às células alvo. As diferentes secções da cauda estimulam diferentes reacções em diferentes tecidos, coordenando uma resposta em todo o corpo.

2. Um cientista identificou uma nova hormona e um receptor específico. Embora o cientista não saiba muito sobre a hormona, é evidente que o receptor está presente apenas no envelope nuclear. O que pode o cientista deduzir sobre a acção da hormona?
A. A hormona é solúvel em água
B. Sinaliza para uma rápida mudança metabólica
C. A hormona sinaliza para uma mudança na transcrição do ADN
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Resposta à pergunta #2
C está correcta. As hormonas que se ligam às proteínas no envelope nuclear têm geralmente funções relacionadas com a regulação da transcrição de ADN. Estes sinais químicos são normalmente insolúveis na água, para facilitar a sua passagem através da membrana celular.

3. Está a estudar um sistema de sinalização, e deve identificar os elementos do sistema. Um produto químico tem origem numa glândula e percorre a corrente sanguínea. Este é o Químico A. O Químico B é ligado à membrana celular da célula alvo, e o Químico C é criado pelo Químico B após o Químico A se ligar a ele. O Químico C move-se através do citosol da célula e activa uma enzima. O que é o Químico C?
A. Hormona
B. Receptor
C. Segundo Mensageiro
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Resposta à pergunta #3
C está correcto. O químico C é criado após a hormona ser aceite pelo receptor. Os segundos mensageiros não deixam a célula, e activam qualquer processo que a hormona se destine a iniciar.

Referência

  • Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M. P., Bretscher, A., . . . Matsudaira, P. (2008). Molecular Cell Biology (6th. ed.)Nova Iorque: W.H. Freeman and Company.
  • li>McMahon, M. J., Kofranek, A. M., & Rubatzky, V. E. (2011). Ciência das Plantas: Crescimento, Desenvolvimento e Utilização de Plantas Cultivadas (5ª ed.). Boston: Prentince Hall.

  • Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2008). Princípios da Bioquímica. New York: W.H. Freeman and Company.

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