हार्मोन की कार्रवाई के बुनियादी तंत्र। हार्मोन की क्रिया का मेम्ब्रेन-इंट्रासेल्युलर तंत्र

वहाँ तीन हैं संभव विकल्पहार्मोन की क्रिया का तंत्र।

झिल्ली, या स्थानीय, तंत्र- इस तथ्य में निहित है कि बंधन के स्थल पर हार्मोन कोशिका झिल्लीग्लूकोज, अमीनो एसिड, कुछ आयनों जैसे मेटाबोलाइट्स में इसकी पारगम्यता को बदलता है। बदले में ग्लूकोज, अमीनो एसिड का सेवन प्रभावित करता है जैव रासायनिक प्रक्रियाएंकोशिका में, और झिल्ली के दोनों किनारों पर आयनों के वितरण में परिवर्तन कोशिकाओं की विद्युत क्षमता और कार्य को प्रभावित करता है। हार्मोन की झिल्ली प्रकार की क्रिया पृथक रूप में बहुत कम पाई जाती है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में झिल्ली (कारण) दोनों होते हैं स्थानीय परिवर्तनआयनों, ग्लूकोज और अमीनो एसिड का परिवहन), और झिल्ली-इंट्रासेलुलर प्रकार की क्रिया।

मेम्ब्रेन-इंट्रासेलुलरक्रिया का प्रकार (या अप्रत्यक्ष) हार्मोन की विशेषता है जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए एक इंट्रासेल्युलर रासायनिक संदेशवाहक के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं, जो कोशिका के अंदर हार्मोन का अधिकृत प्रतिनिधि है। झिल्ली रिसेप्टर्स के माध्यम से हार्मोन सिग्नलिंग सिस्टम (आमतौर पर एंजाइम) के कार्य को प्रभावित करता है जो इंट्रासेल्युलर मध्यस्थों के गठन या प्रवेश को ट्रिगर करता है। और बाद वाला, बदले में, गतिविधि और मात्रा को प्रभावित करता है विभिन्न एंजाइमऔर इस तरह सेल में चयापचय को बदल देता है।

साइटोसोलिक तंत्रकार्रवाई लिपोफिलिक हार्मोन की विशेषता है जो झिल्ली की लिपिड परत के माध्यम से कोशिका में प्रवेश कर सकती है, जहां वे साइटोसोलिक रिसेप्टर्स के साथ एक जटिल में प्रवेश करते हैं। यह परिसर कोशिका में एंजाइमों की मात्रा को नियंत्रित करता है, चुनिंदा रूप से परमाणु गुणसूत्र जीन की गतिविधि को प्रभावित करता है, और इस प्रकार कोशिका के चयापचय और कार्यों को बदलता है। हार्मोन की इस प्रकार की क्रिया को प्रत्यक्ष कहा जाता है, झिल्ली-इंट्रासेलुलर के विपरीत, जब हार्मोन इंट्रासेल्युलर मध्यस्थों के माध्यम से केवल अप्रत्यक्ष रूप से चयापचय को नियंत्रित करता है।

थायराइड और पैराथायराइड हार्मोन

हार्मोन थाइरॉयड ग्रंथि

थाइरोइडदो प्रकार के हार्मोन स्रावित करता है विभिन्न प्रभावचयापचय के लिए। पहला समूह आयोडोथायरोनिन है: थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन। ये हार्मोन ऊर्जा चयापचय को नियंत्रित करते हैं और जीव के विकास को निर्धारित करते हुए कोशिका विभाजन और भेदभाव को प्रभावित करते हैं। आयोडोथायरोनिन शरीर के कई ऊतकों पर कार्य करता है, लेकिन अंदर अधिकांशजिगर, हृदय, गुर्दे के ऊतकों पर, कंकाल की मांसपेशीऔर, कुछ हद तक, वसा और तंत्रिका ऊतक।

थायरॉयड ग्रंथि (हाइपरथायरायडिज्म) के हाइपरफंक्शन के साथ, आयोडोथायरोनिन का अत्यधिक गठन होता है। अभिलक्षणिक विशेषताथायरोटॉक्सिकोसिस कार्बोहाइड्रेट और वसा (वसा डिपो से जुटाए गए) का त्वरित विघटन है। तेज दहन वसायुक्त अम्लग्लिसरॉल और ग्लाइकोलाइसिस उत्पादों को ऑक्सीजन की बड़ी खपत की आवश्यकता होती है। माइटोकॉन्ड्रिया आकार में बढ़ जाते हैं, सूज जाते हैं, अपना आकार बदल लेते हैं। इसलिए, कभी-कभी थायरोटॉक्सिकोसिस को "माइटोकॉन्ड्रियल रोग" कहा जाता है। बाह्य रूप से, हाइपरथायरायडिज्म स्वयं के रूप में प्रकट होता है निम्नलिखित लक्षण: बेसल मेटाबॉलिज्म में वृद्धि, शरीर के तापमान में वृद्धि (गर्मी उत्पादन में वृद्धि), वजन में कमी, गंभीर टैचीकार्डिया, तंत्रिका उत्तेजना में वृद्धि, आंखें उभरी हुई, आदि। इन विकारों को या तो थायरॉयड ग्रंथि के एक हिस्से को सर्जिकल रूप से हटाकर हटा दिया जाता है, या इसकी गतिविधि को दबाने वाली दवाओं की मदद से।

थायरॉयड ग्रंथि के हाइपोफंक्शन (हाइपोथायरायडिज्म) के साथ, आयोडोथायरोनिन की कमी होती है। प्रारंभिक अवस्था में हाइपोथायरायडिज्म बचपनबच्चों में क्रेटिनिज्म या मैक्सिडेमा कहा जाता है, और वयस्कों में यह बस मैक्सिडेमा है। क्रेटिनिज्म की विशेषता स्पष्ट शारीरिक और है मानसिक मंदता. यह कोशिका विभाजन और विभेदन पर आयोडोथायरोनिन की क्रिया में कमी के कारण होता है, जिससे धीमी और असामान्य वृद्धि होती है। हड्डी का ऊतक, न्यूरॉन्स के बिगड़ा भेदभाव। वयस्कों में, myxedema खुद को बेसल चयापचय और शरीर के तापमान में कमी, स्मृति हानि, बिगड़ा हुआ प्रकट करता है त्वचा(सूखापन, छीलना), आदि शरीर के ऊतकों में, कार्बोहाइड्रेट और वसा का चयापचय और सभी ऊर्जा प्रक्रियाएं कम हो जाती हैं। आयोडोथायरोनिन के उपचार से हाइपोथायरायडिज्म समाप्त हो जाता है।

दूसरे समूह में कैल्सियोटोनिन (30,000 के आणविक भार वाला एक प्रोटीन) शामिल है, यह नियंत्रित करता है फास्फोरस-कैल्शियम चयापचय, इसके संचालन पर नीचे चर्चा की गई है।

हार्मोन की क्रिया के तंत्र।

ध्यान दें कि हार्मोन की क्रिया का तंत्र इस पर निर्भर करता है रासायनिक प्रकृतिऔर गुण - पानी या वसा में घुलनशीलता। क्रिया के तंत्र के अनुसार, हार्मोन को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: प्रत्यक्ष और दूर की क्रिया।

1. हार्मोन प्रत्यक्ष कार्रवाई. इस समूह में लिपोफिलिक (वसा में घुलनशील) हार्मोन - स्टेरॉयड और आयोडोथायरोनिन शामिल हैं। ये पदार्थ पानी में खराब घुलनशील होते हैं और इसलिए रक्त में प्लाज्मा प्रोटीन के साथ जटिल यौगिक बनाते हैं। इन प्रोटीनों में विशिष्ट परिवहन प्रोटीन (उदाहरण के लिए, ट्रांसकोर्टिन, जो अधिवृक्क प्रांतस्था के हार्मोन को बांधता है), और गैर-विशिष्ट वाले (एल्ब्यूमिन) दोनों शामिल हैं।

सीधे कार्रवाई के हार्मोन, उनके लिपोफिलिसिटी के कारण, लक्ष्य कोशिका झिल्ली की दोहरी लिपिड परत के माध्यम से फैलाने में सक्षम होते हैं। इन हार्मोनों के रिसेप्टर्स साइटोसोल में पाए जाते हैं। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का परिणामी कॉम्प्लेक्स सेल न्यूक्लियस में चला जाता है, जहां यह क्रोमैटिन से बंधता है और डीएनए पर कार्य करता है। नतीजतन, डीएनए टेम्पलेट (प्रतिलेखन) पर आरएनए संश्लेषण की दर और आरएनए टेम्पलेट (अनुवाद) परिवर्तन पर विशिष्ट एंजाइमैटिक प्रोटीन के गठन की दर। इससे लक्ष्य कोशिकाओं में एंजाइमैटिक प्रोटीन की मात्रा में परिवर्तन होता है और उनकी दिशा में परिवर्तन होता है रसायनिक प्रतिक्रिया(चित्र 2 देखें)।

चित्रा 2. प्रत्यक्ष कार्रवाई के हार्मोन के सेल पर प्रभाव का तंत्र।

जैसा कि आप पहले से ही जानते हैं, प्रेरण और दमन के तंत्र का उपयोग करके प्रोटीन संश्लेषण का नियमन किया जा सकता है।

संबंधित मैसेंजर आरएनए के संश्लेषण की उत्तेजना के परिणामस्वरूप प्रोटीन संश्लेषण की प्रेरण होती है। इसी समय, कोशिका में एक निश्चित प्रोटीन-एंजाइम की सांद्रता बढ़ जाती है और इसके द्वारा उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है।

संबंधित दूत आरएनए के संश्लेषण को दबाने से प्रोटीन संश्लेषण का दमन होता है। दमन के परिणामस्वरूप, कोशिका में एक निश्चित प्रोटीन-एंजाइम की सांद्रता चुनिंदा रूप से घट जाती है और इसके द्वारा उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर कम हो जाती है। ध्यान रखें कि एक ही हार्मोन कुछ प्रोटीनों के संश्लेषण को प्रेरित कर सकता है और अन्य प्रोटीनों के संश्लेषण को दबा सकता है। प्रत्यक्ष-अभिनय हार्मोन का प्रभाव आमतौर पर कोशिका में प्रवेश के 2-3 घंटे बाद ही प्रकट होता है।

2. दूर के हार्मोन। दूर के हार्मोन में हाइड्रोफिलिक (पानी में घुलनशील) हार्मोन - कैटेकोलामाइन और प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के हार्मोन शामिल हैं। चूंकि ये पदार्थ लिपिड में अघुलनशील होते हैं, इसलिए वे कोशिका झिल्लियों में प्रवेश नहीं कर सकते। इन हार्मोनों के लिए रिसेप्टर्स स्थित हैं बाहरी सतह प्लाज्मा झिल्लीलक्षित कोशिका। लंबी दूरी के हार्मोन एक दूसरे संदेशवाहक की मदद से कोशिका पर अपना प्रभाव महसूस करते हैं, जो अक्सर चक्रीय एएमपी (सीएएमपी) के रूप में कार्य करता है।

एडिनाइलेट साइक्लेज द्वारा एटीपी से चक्रीय एएमपी को संश्लेषित किया जाता है:

हार्मोन की दूर की क्रिया का तंत्र चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्रा 3. लंबी दूरी के हार्मोन की कोशिका पर प्रभाव का तंत्र।

अपने विशिष्ट रिसेप्टर के साथ हार्मोन की परस्पर क्रिया कोशिका झिल्ली के जी-प्रोटीन की सक्रियता की ओर ले जाती है। जी प्रोटीन जीटीपी को बांधता है और एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है।

सक्रिय एडिनाइलेट साइक्लेज एटीपी को सीएएमपी में परिवर्तित करता है, सीएएमपी प्रोटीन किनेज को सक्रिय करता है।

एक निष्क्रिय प्रोटीन किनेज एक टेट्रामर होता है जिसमें दो नियामक (आर) और दो उत्प्रेरक (सी) सब यूनिट होते हैं। सीएमपी के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप, टेट्रामर अलग हो जाता है और एंजाइम का सक्रिय केंद्र निकल जाता है।

प्रोटीन किनेज एटीपी की कीमत पर एंजाइम प्रोटीन को फास्फोराइलेट करता है, या तो उन्हें सक्रिय करता है या उन्हें निष्क्रिय करता है। इसके परिणामस्वरूप, लक्ष्य कोशिकाओं में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बदल जाती है (कुछ मामलों में यह बढ़ जाती है, दूसरों में यह घट जाती है)।

सीएमपी की निष्क्रियता एंजाइम फॉस्फोडिएस्टरेज़ की भागीदारी के साथ होती है।

ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोन आंतरिक स्राव, प्लाज्मा ट्रांसपोर्ट प्रोटीन से बंधते हैं या, कुछ मामलों में, रक्त कोशिकाओं पर सोख लिए जाते हैं और अंगों और ऊतकों तक पहुंचाए जाते हैं, जिससे उनके कार्य और चयापचय प्रभावित होते हैं। कुछ अंग और ऊतक बहुत अधिक होते हैं उच्च संवेदनशीलहार्मोन, इसलिए उन्हें कहा जाता है लक्षित अंगया ऊतकों -लक्ष्य।हार्मोन शरीर में चयापचय, कार्यों और संरचनाओं के वस्तुतः सभी पहलुओं को प्रभावित करते हैं।

के अनुसार आधुनिक विचार, हार्मोन की क्रिया कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य के उत्तेजना या अवरोध पर आधारित होती है। यह प्रभाव जीन को सक्रिय करके उनके संश्लेषण को तेज करके कोशिकाओं में पहले से मौजूद एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त किया जाता है। हार्मोन एंजाइमों और अन्य जैविक रूप से सेलुलर और उपकोशिकीय झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ा या घटा सकते हैं सक्रिय पदार्थ, जिससे एंजाइम की क्रिया को सुविधाजनक या बाधित किया जा सके। हार्मोन जैविक जीव लोहा

झिल्ली तंत्र . हार्मोन कोशिका झिल्ली से बंध जाता है और बंधन के स्थल पर इसकी पारगम्यता को ग्लूकोज, अमीनो एसिड और कुछ आयनों में बदल देता है। इस मामले में, हार्मोन एक प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है वाहनझिल्ली। ग्लूकोज परिवहन को बदलकर इंसुलिन ऐसा करता है। लेकिन इस प्रकार का हार्मोन परिवहन अलगाव में शायद ही कभी होता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में एक झिल्ली और एक झिल्ली-इंट्रासेलुलर क्रिया तंत्र दोनों होते हैं।

मेम्ब्रेन-इंट्रासेलुलर मैकेनिज्म . झिल्ली-इंट्रासेलुलर प्रकार के अनुसार, हार्मोन कार्य करते हैं जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए एक इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थ के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं। इनमें प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन (हाइपोथैलेमस के हार्मोन, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय और शामिल हैं पैराथाइराइड ग्रंथियाँ, थायरॉयड ग्रंथि के थायरोकैल्सिटोनिन); अमीनो एसिड के डेरिवेटिव (अधिवृक्क मज्जा के हार्मोन - एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, थायरॉयड ग्रंथि - थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन)।

कार्रवाई का इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक) तंत्र . यह स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन - एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन और जेनेजेन) की विशेषता है। स्टेरॉयड हार्मोन साइटोप्लाज्म में स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स नाभिक में स्थानांतरित हो जाता है और सीधे जीनोम पर कार्य करता है, इसकी गतिविधि को उत्तेजित या बाधित करता है, अर्थात। प्रतिलेखन की दर और सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए (एमआरएनए) की मात्रा को बदलकर डीएनए संश्लेषण पर कार्य करता है। एमआरएनए की मात्रा में वृद्धि या कमी अनुवाद के दौरान प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करती है, जिससे परिवर्तन होता है कार्यात्मक गतिविधिकोशिकाओं।

हार्मोन की क्रिया लक्ष्य अंगों की कोशिकाओं में कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य के उत्तेजना या अवरोध पर आधारित होती है। यह क्रिया मौजूदा एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त की जा सकती है। और महत्वपूर्ण भूमिकाअंतर्गत आता है चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट(सीएएमपी) जो यहां है माध्यमिक मध्यस्थ(प्राथमिक की भूमिका

मध्यस्थ हार्मोन द्वारा ही किया जाता है)। जीन को सक्रिय करके उनके जैवसंश्लेषण को तेज करके एंजाइमों की एकाग्रता में वृद्धि करना भी संभव है।

पेप्टाइड और स्टेरॉयड हार्मोन की क्रिया का तंत्र को अलग। एमाइन और पेप्टाइड हार्मोनकोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं, लेकिन इसकी सतह पर कोशिका झिल्ली में विशिष्ट रिसेप्टर्स से जुड़ते हैं। रिसेप्टर एक एंजाइम के लिए बाध्य है ऐडीनाइलेट साइक्लेज।रिसेप्टर के साथ हार्मोन का कॉम्प्लेक्स एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है, जो एटीपी को तोड़कर सीएएमपी बनाता है। CAMP की क्रिया प्रतिक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला के माध्यम से महसूस की जाती है, जो कुछ एंजाइमों को उनके फास्फारिलीकरण द्वारा सक्रिय करती है, और वे हार्मोन के अंतिम प्रभाव को पूरा करते हैं (चित्र 2.3)।

चावल। 2.4 कार्रवाई का तंत्र स्टेरॉयड हार्मोन मैं- हार्मोन कोशिका में प्रवेश करता है और साइटोप्लाज्म में एक रिसेप्टर को बांधता है; II - रिसेप्टर हार्मोन को नाभिक तक पहुंचाता है; तृतीय - हार्मोन गुणसूत्रों के डीएनए के साथ विपरीत रूप से संपर्क करता है; चतुर्थ - हार्मोन जीन को सक्रिय करता है जिस पर मैट्रिक्स (सूचना) आरएनए (एमआरएनए) बनता है; V-mRNA नाभिक को छोड़ देता है और राइबोसोम पर एक प्रोटीन (आमतौर पर एक एंजाइम) के संश्लेषण की शुरुआत करता है; एंजाइम अंतिम हार्मोनल प्रभाव का एहसास करता है; 1 - कोशिका झिल्ली, 2 - हार्मोन, 3 - रिसेप्टर, 4 - परमाणु झिल्ली, 5 - डीएनए, 6 - एमआरएनए, 7 - राइबोसोम, 8 - प्रोटीन (एंजाइम) संश्लेषण।

स्टेरॉयड हार्मोन, साथ ही Tzतथा टी 4(थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन) वसा में घुलनशील होते हैं, इसलिए वे कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं। हार्मोन साइटोप्लाज्म में एक रिसेप्टर को बांधता है। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को सेल न्यूक्लियस में ले जाया जाता है, जहां यह डीएनए के साथ एक प्रतिवर्ती बातचीत में प्रवेश करता है और एक प्रोटीन (एंजाइम) या कई प्रोटीनों के संश्लेषण को प्रेरित करता है। किसी एक गुणसूत्र के डीएनए के एक निश्चित खंड में विशिष्ट जीन को चालू करके, मैट्रिक्स (सूचना) आरएनए (एमआरएनए) को संश्लेषित किया जाता है, जो नाभिक से साइटोप्लाज्म तक जाता है, राइबोसोम से जुड़ जाता है और यहां प्रोटीन संश्लेषण को प्रेरित करता है (चित्र। 2.4)। ).

एंजाइमों को सक्रिय करने वाले पेप्टाइड्स के विपरीत, स्टेरॉयड हार्मोन नए एंजाइम अणुओं के संश्लेषण का कारण बनते हैं। इस संबंध में, पेप्टाइड हार्मोन की क्रिया की तुलना में स्टेरॉयड हार्मोन का प्रभाव बहुत धीरे-धीरे प्रकट होता है, लेकिन आमतौर पर लंबे समय तक रहता है।

2.2.5। हार्मोन का वर्गीकरण

कार्यात्मक मानदंडों के आधार पर, हैं हार्मोन के तीन समूह: 1) हार्मोन जो सीधे लक्षित अंग को प्रभावित करते हैं; इन हार्मोन्स कहलाते हैं प्रेरक 2) हार्मोन, जिनमें से मुख्य कार्य प्रभावकारक हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज का नियमन है;

इन हार्मोन्स कहलाते हैं रेखा 3) उत्पादित हार्मोन तंत्रिका कोशिकाएंतथा एडेनोहाइपोफिसिस हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज को विनियमित करना;इन हार्मोनों को रिलीजिंग हार्मोन, या लिबरिन कहा जाता है, अगर वे इन प्रक्रियाओं को उत्तेजित करते हैं, या निरोधात्मक हार्मोन, स्टैटिन, अगर उनका विपरीत प्रभाव होता है। सीएनएस और के बीच घनिष्ठ संबंध अंतःस्त्रावी प्रणालीमुख्य रूप से इन हार्मोनों की मदद से किया जाता है।

एक जटिल प्रणाली में हार्मोनल विनियमनजीव कमोबेश प्रतिष्ठित हैं लंबी जंजीरविनियमन। बातचीत की मुख्य पंक्ति: सीएनएस → हाइपोथैलेमस → पिट्यूटरी → परिधीय अंत: स्रावी ग्रंथियां. इस प्रणाली के सभी तत्व संयुक्त हैं प्रतिक्रिया. अंतःस्रावी ग्रंथियों के हिस्से का कार्य एडेनोहाइपोफिसिस हार्मोन (उदाहरण के लिए, पैराथायरायड ग्रंथियां, अग्न्याशय, आदि) के नियामक प्रभाव के तहत नहीं है।

अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोन प्लाज्मा ट्रांसपोर्ट प्रोटीन से बंधते हैं या, कुछ मामलों में, रक्त कोशिकाओं पर सोख लिए जाते हैं और अंगों और ऊतकों तक पहुंचाए जाते हैं, जिससे उनके कार्य और चयापचय प्रभावित होते हैं। कुछ अंग और ऊतक हार्मोन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, इसलिए उन्हें कहा जाता है लक्षित अंगया ऊतकों–लक्ष्य।हार्मोन शरीर में चयापचय, कार्यों और संरचनाओं के वस्तुतः सभी पहलुओं को प्रभावित करते हैं।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, हार्मोन की क्रिया कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य के उत्तेजना या अवरोध पर आधारित होती है। यह प्रभाव जीन को सक्रिय करके उनके संश्लेषण को तेज करके कोशिकाओं में पहले से मौजूद एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त किया जाता है। हार्मोन एंजाइमों और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के लिए सेलुलर और उपकोशिकीय झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ा या घटा सकते हैं, जिससे एंजाइम की क्रिया को सुविधाजनक या बाधित किया जा सकता है।

हार्मोन की क्रिया के निम्न प्रकार के तंत्र हैं: झिल्ली, झिल्ली-इंट्रासेल्युलर और इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक)।

झिल्ली तंत्र . हार्मोन कोशिका झिल्ली से बंध जाता है और बंधन के स्थल पर इसकी पारगम्यता को ग्लूकोज, अमीनो एसिड और कुछ आयनों में बदल देता है। इस मामले में, हार्मोन झिल्ली वाहनों के प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है। ग्लूकोज परिवहन को बदलकर इंसुलिन ऐसा करता है। लेकिन इस प्रकार का हार्मोन परिवहन अलगाव में शायद ही कभी होता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में एक झिल्ली और एक झिल्ली-इंट्रासेलुलर क्रिया तंत्र दोनों होते हैं।

मेम्ब्रेन-इंट्रासेलुलर मैकेनिज्म . झिल्ली-इंट्रासेलुलर प्रकार के अनुसार, हार्मोन कार्य करते हैं जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए एक इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थ के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं। इनमें प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन (हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी, अग्न्याशय और पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन, थायरॉयड ग्रंथि के थायरोकैल्सिटोनिन) शामिल हैं; अमीनो एसिड के डेरिवेटिव (अधिवृक्क मज्जा के हार्मोन - एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, थायरॉयड हार्मोन - थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन)।

हार्मोन के इंट्रासेल्युलर रासायनिक दूतों के कार्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स - चक्रीय 3 द्वारा किए जाते हैं ׳ ,5׳ – एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट (सीएएमपी) और चक्रीय 3 ׳ ,5׳ – ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (cGMP), कैल्शियम आयन।

हार्मोन चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के गठन को प्रभावित करते हैं: सीएमपी - एडिनाइलेट साइक्लेज के माध्यम से, सीजीएमपी - गनीलेट साइक्लेज के माध्यम से।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ कोशिका झिल्ली में निर्मित होता है और इसमें 3 परस्पर जुड़े भाग होते हैं: रिसेप्टर (आर), झिल्ली के बाहर स्थित झिल्ली रिसेप्टर्स के एक सेट द्वारा दर्शाया जाता है, संयुग्मन (एन), लिपिड परत में स्थित एक विशेष एन-प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है। झिल्ली, और उत्प्रेरक (सी), जो एक एंजाइमैटिक प्रोटीन है, जो वास्तव में एडिनाइलेट साइक्लेज है, जो एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) को सीएएमपी में परिवर्तित करता है।

एडिनाइलेट साइक्लेज निम्नलिखित योजना के अनुसार काम करता है। जैसे ही हार्मोन रिसेप्टर (R) से जुड़ता है और एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनता है, एन-प्रोटीन-जीटीपी (ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट) कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है, जो एडिनाइलेट सेक्लेज़ के कैटेलिटिक (सी) भाग को सक्रिय करता है। एडिनाइलेट साइक्लेज के सक्रियण से एटीपी झिल्ली की भीतरी सतह पर कोशिका के अंदर सीएएमपी का निर्माण होता है।

रिसेप्टर से बंधे हार्मोन का एक अणु भी एडिनाइलेट साइक्लेज को काम करने का कारण बनता है। इस मामले में, बाध्य हार्मोन के प्रति अणु कोशिका के अंदर 10-100 cAMP अणु बनते हैं। एडिनाइलेट साइक्लेज तब तक सक्रिय रहता है जब तक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स मौजूद रहता है। Guanylate cyclase इसी तरह काम करता है।

कोशिका के साइटोप्लाज्म में निष्क्रिय प्रोटीन किनेसेस होते हैं। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स, सीएएमपी और जीएमपी, प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करते हैं। सीएमपी-आश्रित और सीजीएमपी-आश्रित प्रोटीन किनेसेस हैं जो उनके चक्रीय न्यूक्लियोटाइड द्वारा सक्रिय होते हैं। झिल्ली रिसेप्टर के आधार पर जो एक निश्चित हार्मोन को बांधता है, या तो एडिनाइलेट सेक्लेज़ या गनीलेट सेक्लेज़ को चालू किया जाता है, और या तो सीएमपी या सीजीएमपी क्रमशः बनता है।

अधिकांश हार्मोन cAMP के माध्यम से कार्य करते हैं, और केवल ऑक्सीटोसिन, थायरोकैल्सिटोनिन, इंसुलिन और एड्रेनालाईन cGMP के माध्यम से कार्य करते हैं।

सक्रिय प्रोटीन किनेसेस की मदद से, एंजाइम गतिविधि के दो प्रकार के नियमन किए जाते हैं: सहसंयोजक संशोधन द्वारा पहले से मौजूद एंजाइमों की सक्रियता, अर्थात फॉस्फोराइलेशन द्वारा; इसके जैवसंश्लेषण की दर में बदलाव के कारण एंजाइमैटिक प्रोटीन की मात्रा में परिवर्तन।

जैव रासायनिक प्रक्रियाओं पर चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स का प्रभाव एक विशेष एंजाइम, फॉस्फोडिएस्टरेज़ के प्रभाव में समाप्त हो जाता है, जो सीएएमपी और सीजीएमपी को नष्ट कर देता है। एक अन्य एंजाइम - फॉस्फोप्रोटीन फॉस्फेज - प्रोटीन किनेज की क्रिया के परिणाम को नष्ट कर देता है, अर्थात यह एंजाइमी प्रोटीन से फॉस्फोरिक एसिड को साफ कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप वे निष्क्रिय हो जाते हैं।

कोशिका के अंदर बहुत कम कैल्शियम आयन होते हैं, लेकिन कोशिका के बाहर इनकी संख्या अधिक होती है। वे झिल्ली में कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्य वातावरण से आते हैं। सेल में, कैल्शियम कैल्शियम-बाध्यकारी प्रोटीन शांतोडुलिन (सीएम) के साथ संपर्क करता है। यह जटिल एंजाइम की गतिविधि को बदलता है, जिससे कोशिकाओं के शारीरिक कार्यों में परिवर्तन होता है। कैल्शियम आयनों के माध्यम से, हार्मोन ऑक्सीटोसिन, इंसुलिन, प्रोस्टाग्लैंडीन एफ 2α कार्य करते हैं। इस प्रकार, हार्मोन के लिए ऊतकों और अंगों की संवेदनशीलता झिल्ली रिसेप्टर्स पर निर्भर करती है, और उनका विशिष्ट नियामक प्रभाव एक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ द्वारा निर्धारित किया जाता है।

कार्रवाई का इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक) तंत्र . यह स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन - एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन और जेनेजेन) की विशेषता है। स्टेरॉयड हार्मोन साइटोप्लाज्म में स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स नाभिक में स्थानांतरित हो जाता है और सीधे जीनोम पर कार्य करता है, इसकी गतिविधि को उत्तेजित या बाधित करता है, अर्थात। प्रतिलेखन की दर और सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए (एमआरएनए) की मात्रा को बदलकर डीएनए संश्लेषण पर कार्य करता है। एमआरएनए की मात्रा में वृद्धि या कमी अनुवाद के दौरान प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करती है, जिससे कोशिका की कार्यात्मक गतिविधि में परिवर्तन होता है।