Hormone
Les hormones sont les messagers chimiques du système endocrinien. Les hormones sont les signaux qui ajustent le fonctionnement interne du corps, en même temps que le système nerveux. Chaque organisme multicellulaire possède des hormones. Les cellules qui réagissent à une hormone donnée ont des récepteurs spéciaux pour cette hormone. Lorsqu'une hormone se fixe à la protéine réceptrice, un mécanisme de signalisation est déclenché. La cellule ou le tissu qui reçoit le message est appelé la "cible". Les hormones n'agissent que sur les cellules qui ont les bons récepteurs.
De nombreux types de cellules différentes peuvent envoyer un message. Il existe des cellules dont la principale fonction est de fabriquer des hormones. Lorsque plusieurs de ces cellules sont réunies, on les appelle des glandes. Les glandes sont des groupes de cellules qui fabriquent quelque chose et le libèrent (le mettent à l'extérieur de la cellule). De nombreuses glandes fabriquent des hormones.
"Endocrine" signifie sécrétion directe dans le sang. La plupart des sécrétions internes proviennent des glandes endocrines. Le mot opposé est "exocrine", qui signifie sécréter par un canal ou un tube. Certaines hormones sont produites par des glandes exocrines, et certaines sécrétions exocrines sont libérées à l'extérieur du corps. Les glandes sudoripares et les glandes salivaires sont des exemples de glandes exocrines dont les produits sont libérés en dehors du corps.
La première découverte d'une hormone a été faite en 1902. L'hormone était la sécrétine. Le mot "hormone" a été utilisé pour la première fois en 1905.
La structure chimique de l'hormone épinéphrine (adrénaline)
Actions
Les hormones font beaucoup de choses. Elles régulent le métabolisme. Le métabolisme est la réaction chimique et énergétique qui se produit chez un être vivant. Les hormones provoquent la croissance et la mort de cellules et d'organismes entiers. Les hormones déclenchent et contrôlent également le développement sexuel. Par exemple, les hormones œstrogène et progestérone font passer les filles par la puberté. Les hormones aident à maintenir l'homéostasie dans un organisme. L'homéostasie consiste à maintenir un état constant à l'intérieur du corps, comme la température, la quantité d'eau et de sels, et la quantité de sucre. Les hormones libérées par une glande peuvent également dire à d'autres glandes de fabriquer des hormones différentes.
Types d'hormones
Il existe quatre types d'hormones chez la plupart des vertébrés. Elles sont regroupées selon les produits chimiques dont elles sont issues.
- Les hormones stéroïdes - elles sont fabriquées à partir du cholestérol. Parmi les hormones stéroïdiennes, on trouve par exemple les hormones sexuelles estradiol et testostérone, ainsi que l'hormone du stress cortisol.
- Eicosanoïdes : ce sont des hormones lipidiques - des hormones fabriquées à partir de lipides, sortes de graisses. Ce sont principalement des hormones qui envoient des messages à proximité de la cellule qui fabrique les hormones.
- Dérivé d'acide aminé. La mélatonine agit sur le cerveau, et la thyroxine sur presque toutes les cellules du corps. Beaucoup de ces hormones sont des neurotransmetteurs, des hormones qu'une cellule nerveuse envoie à une autre cellule nerveuse.
- Peptides, polypeptides et protéines - les petites hormones peptidiques comprennent la TRH et la vasopressine. Les peptides composés de dizaines ou de centaines d'acides aminés sont appelés protéines. L'insuline et l'hormone de croissance sont des exemples d'hormones protéiques. Les hormones protéiques plus complexes portent des chaînes latérales de glucides et sont appelées hormones glycoprotéiques. L'hormone lutéinisante, l'hormone folliculo-stimulante et l'hormone thyroïdienne sont des exemples d'hormones glycoprotéiques.
Réglementation des hormones
En biologie, la régulation signifie contrôler quelque chose. Ainsi, réguler les hormones signifie contrôler la quantité d'hormones fabriquées et libérées par les cellules.
Réactions négatives
La régulation hormonale se fait principalement par rétroaction négative. Dans le cas d'une rétroaction négative, une hormone provoque un effet. Les cellules qui fabriquent l'hormone détectent cet effet et sa production cesse.
L'insuline, une hormone, est un bon exemple de réaction négative. L'insuline est produite par le pancréas. L'insuline est libérée par le pancréas en réponse à la consommation de glucose. La quantité de glucose dans le sang augmente, et le pancréas détecte cette augmentation. Il sécrète alors de l'insuline dans le sang. L'insuline augmente l'absorption du glucose dans les cellules cibles. Une partie du glucose est utilisée par les cellules, mais une autre partie est également convertie en glycogène et stockée sous forme de glycogène. L'absorption de glucose par les cellules diminue les niveaux de glucose dans le sang. Cette diminution est détectée par le pancréas et en réponse, il cesse de sécréter de l'insuline dans le sang. La diminution du taux d'insuline dans le sang s'accompagne d'une diminution de l'absorption du glucose par les cellules.
Cette rétroaction négative permet donc de maintenir des taux de glycémie normaux et d'éviter des changements extrêmes.
Il existe trois grands types d'hormones. Les hormones stéroïdiennes sont non polaires et n'ont pas besoin de récepteur. Le deuxième type est celui des hormones peptidiques. Le troisième est constitué par les hormones dérivées de la tyrosine. Les hormones T3 et T4 produites par la glande thyroïde en sont un exemple.
Hormones contre-régulatrices
Souvent, deux hormones contrôlent le même produit, l'une augmentant et l'autre diminuant la cible. Le glucose sanguin est très important pour un organisme et est contrôlé par plus d'une hormone. D'autres hormones font également monter ou descendre le taux de glucose. Si le niveau de glucose devient trop bas, l'organisme libère des hormones qui font le contraire de l'insuline. Elles ne disent pas aux cellules de l'organisme d'absorber le glucose dans le sang. Elles disent aux cellules de réinjecter le glucose dans le sang. Ces hormones qui agissent à l'opposé des autres hormones sont appelées hormones contre-régulatrices. Les hormones contre-régulatrices de l'insuline sont le glucagon et l'épinéphrine.
Réactions positives
Les éléments les plus importants d'un organisme sont maintenus en homéostasie par une rétroaction négative et des hormones contre-régulatrices. Cependant, certaines choses sont contrôlées de différentes manières. Une des rares façons est le retour d'information positif. Dans le cas d'une rétroaction négative, l'effet de l'hormone fait en sorte qu'une glande cesse de fabriquer des hormones. Dans le cas d'une rétroaction positive, c'est le contraire qui se produit. L'effet de l'hormone indique à la glande de produire encore plus d'hormones.
Un exemple de réaction positive est l'hormone qui provoque l'accouchement (à la naissance des bébés.) L'hormone qui en est la cause est l'ocytocine. Cette hormone est fabriquée par l'hypophyse. Lorsque le bébé commence à sortir, elle étire le muscle du col de l'utérus (le fond de l'utérus). Les nerfs du col de l'utérus envoient un message à l'hypophyse. Ce message fait que l'hypophyse libère plus d'ocytocine. L'ocytocine provoque alors la contraction, ou le resserrement, des muscles de l'utérus. Cela provoque un étirement plus important du col de l'utérus. Cet étirement indique alors à l'hypophyse de produire encore plus d'ocytocine. Les niveaux d'ocytocine continuent donc d'augmenter jusqu'à ce que le resserrement ou les contractions de l'utérus forcent le bébé à sortir.
Comparaison avec les neurotransmetteurs
Il existe des distinctions claires entre les hormones et les neurotransmetteurs :
- Une hormone peut agir sur une échelle spatiale et temporelle plus large qu'un neurotransmetteur.
- Les signaux hormonaux peuvent se déplacer n'importe où dans le système circulatoire, mais les signaux neuronaux suivent les voies nerveuses préexistantes
- Les signaux neuronaux peuvent être transmis beaucoup plus rapidement (en millisecondes) que les signaux hormonaux (en secondes, minutes ou heures). Les signaux neuronaux peuvent être envoyés à des vitesses allant jusqu'à 100 mètres par seconde.
- La signalisation neurale est une action tout ou rien (numérique), tandis que la signalisation hormonale est une action qui peut être continuellement variable. Elle dépend de la concentration d'hormones
Récepteurs
La plupart des hormones déclenchent une réponse cellulaire en se liant aux membranes cellulaires ou aux récepteurs à l'intérieur de la cellule. Une cellule peut avoir plusieurs types de récepteurs différents qui reconnaissent la même hormone mais activent des voies de transduction de signaux différentes, ou une cellule peut avoir plusieurs récepteurs différents qui reconnaissent différentes hormones et activent la même voie biochimique.
A gauche : une hormone stéroïde (lipide) (1) entre dans une cellule (2) se lie à une protéine réceptrice (3) provoque la synthèse de l'ARNm, première étape de la synthèse des protéines. A droite : les hormones protéiques (1) se lient à des récepteurs qui (2) déclenchent une voie de transduction. (3) les facteurs de transcription sont activés dans le noyau : la synthèse des protéines commence. Dans les deux diagrammes, a est l'hormone, b est la membrane cellulaire, c est le cytoplasme et d est le noyau
Classes chimiques
Les hormones sont définies de manière fonctionnelle, et non structurelle. Elles peuvent avoir différentes structures chimiques. Les hormones sont présentes dans les organismes multicellulaires (plantes, animaux, champignons, algues brunes et algues rouges). Ces composés sont également présents dans les organismes unicellulaires, et peuvent agir comme des molécules de signalisation,
Hormone peptidique
Les hormones peptidiques sont des hormones avec une courte chaîne d'acides aminés.
Pages connexes
- Système endocrinien
Questions et réponses
Q : Que sont les hormones ?
R : Les hormones sont les messagers chimiques du système endocrinien. Ce sont des signaux qui ajustent le fonctionnement interne de l'organisme, en collaboration avec le système nerveux. Chaque organisme multicellulaire possède des hormones.
Q : Comment fonctionnent les hormones ?
R : Lorsqu'une hormone se fixe à une protéine réceptrice sur une cellule, elle déclenche un mécanisme de signalisation. La cellule ou le tissu qui reçoit ce message est appelé la "cible". Les hormones n'agissent que sur les cellules qui possèdent les bons récepteurs.
Q : Qu'est-ce qu'une glande endocrine ?
R : Une glande endocrine est un groupe de cellules qui fabriquent quelque chose et le libèrent (le mettent à l'extérieur de la cellule). De nombreuses glandes fabriquent des hormones et la plupart des sécrétions internes proviennent de glandes endocrines.
Q : Qu'est-ce qu'une glande exocrine ?
R : Une glande exocrine est une glande qui sécrète par un conduit ou un tube, plutôt que directement dans la circulation sanguine comme le fait une glande endocrine. Les glandes sudoripares et les glandes salivaires, dont les produits sont libérés à l'extérieur du corps, sont des exemples de glandes exocrines.
Q : Qui a découvert les hormones en premier ?
R : La première découverte d'une hormone a été faite en 1902 par un scientifique qui a identifié la sécrétine comme étant une hormone. Le mot "hormone" a été utilisé pour la première fois en 1905.
Q : Toutes les cellules sont-elles capables d'envoyer des messages ?
R : Oui, de nombreux types de cellules peuvent envoyer des messages par l'intermédiaire d'hormones se fixant sur leurs protéines réceptrices et mettant en place des mécanismes de signalisation d'autres cellules ou tissus afin d'ajuster les fonctions corporelles en interne.
