হরমোন অঙ্গ-প্রত্যঙ্গে বিভিন্ন নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়া এবং বিপাকীয় প্রক্রিয়াকে সংযুক্ত করে একীভূত উপাদান হিসেবে কাজ করে। তারা রাসায়নিক মধ্যস্থতাকারীর ভূমিকা পালন করে যা বিভিন্ন অঙ্গ এবং কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে সংকেত স্থানান্তর নিশ্চিত করে। কোষগুলো হরমোনের প্রতি ভিন্নভাবে সাড়া দেয়।
অ্যাডেনিলেট সাইক্লেস সিস্টেমের মাধ্যমে, উপাদানগুলি লক্ষ্য কোষে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার হারকে প্রভাবিত করে। এই সিস্টেমটি বিস্তারিতভাবে বিবেচনা করুন।
শারীরিক প্রভাব
হরমোনের ক্রিয়ায় কোষের প্রতিক্রিয়া নির্ভর করে তার রাসায়নিক গঠনের উপর, সেইসাথে এটি যে ধরনের কোষকে প্রভাবিত করে তার উপর।
রক্তে হরমোনের ঘনত্ব বেশ কম। অ্যাডেনাইলেট সাইক্লেজ সিস্টেমের অংশগ্রহণের সাথে এনজাইমের সক্রিয়করণ প্রক্রিয়াটি ট্রিগার করতে, তাদের অবশ্যই স্বীকৃত এবং তারপর রিসেপ্টরগুলির সাথে যুক্ত করতে হবে - উচ্চ নির্দিষ্টতার সাথে বিশেষ প্রোটিন।
শারীরিক প্রভাব বিভিন্ন কারণের দ্বারা নির্ধারিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, হরমোনের ঘনত্ব। এটি গতি দ্বারা নির্ধারিত হয়ক্ষয়ের সময় নিষ্ক্রিয়তা, প্রধানত লিভারে ঘটে এবং বিপাকের সাথে এর ক্ষরণের হার। শারীরবৃত্তীয় প্রভাব ক্যারিয়ার প্রোটিনের জন্য হরমোনের সখ্যতার ডিগ্রির উপর নির্ভর করে। থাইরয়েড এবং স্টেরয়েড উপাদানগুলি প্রোটিনের সাথে একসাথে রক্ত প্রবাহে চলে। লক্ষ্য কোষে রিসেপ্টরের সংখ্যা এবং ধরনও কারণ নির্ণয় করে৷
উত্তেজক সংকেত
হরমোনের সংশ্লেষণ এবং নিঃসরণ প্রক্রিয়াগুলি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের দিকে পরিচালিত অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক আবেগ দ্বারা উদ্দীপিত হয়। নিউরন হাইপোথ্যালামাসে এই সংকেত বহন করে। এখানে, তাদের কারণে, স্ট্যাটিন এবং লিবেরিন (পেপটাইড রিলিজিং হরমোন) এর সংশ্লেষণ উদ্দীপিত হয়। তারা, পালাক্রমে, পূর্ববর্তী পিটুইটারি গ্রন্থিতে উপাদানগুলির সংশ্লেষণ এবং নিঃসরণকে বাধা দেয় (দমন করে) বা উদ্দীপিত করে। এই রাসায়নিক উপাদানগুলোকে বলা হয় ট্রিপল হরমোন। তারা পেরিফেরাল এন্ডোক্রাইন গ্রন্থিগুলিতে উপাদানগুলির উত্পাদন এবং নিঃসরণকে উদ্দীপিত করে৷
হরমোনের লক্ষণ
অন্যান্য সিগন্যালিং অণুগুলির মতো, এই উপাদানগুলি বেশ কয়েকটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য ভাগ করে। হরমোন:
- কোষ থেকে নির্গত হয় যা তাদের বহির্কোষী স্থানে উৎপন্ন করে।
- শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করা হয় না।
- এগুলি কোষের কাঠামোগত উপাদান নয়।
- একটি নির্দিষ্ট হরমোনের জন্য নির্দিষ্ট রিসেপ্টর রয়েছে এমন কোষগুলির সাথে একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক স্থাপন করার ক্ষমতা থাকতে হবে।
- উচ্চ জৈবিক কার্যকলাপে পার্থক্য। এমনকি অল্প ঘনত্বেও, হরমোন কার্যকরভাবে কোষকে প্রভাবিত করতে পারে।
লক্ষ্য কোষ
হরমোনের সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া বিশেষ রিসেপ্টর প্রোটিন দ্বারা সরবরাহ করা হয়। এগুলি বাইরের ঝিল্লিতে, সাইটোপ্লাজমে, পারমাণবিক ঝিল্লি এবং অন্যান্য অর্গানেলগুলিতে পাওয়া যায়৷
যেকোন রিসেপ্টর প্রোটিনে দুটি ডোমেইন (সাইট) থাকে। তাদের কারণে, ফাংশনগুলি বাস্তবায়িত হয়:
- হরমোন স্বীকৃতি।
- রূপান্তর এবং কোষে প্রাপ্ত আবেগের সংক্রমণ।
রিসেপ্টরের বৈশিষ্ট্য
একটি প্রোটিন ডোমেনে এমন একটি সাইট রয়েছে যা সংকেত অণুর কিছু উপাদানের পরিপূরক (পারস্পরিক পরিপূরক)। এর সাথে রিসেপ্টরের বাঁধন এনজাইম-সাবস্ট্রেট কমপ্লেক্স গঠনের প্রক্রিয়ার অনুরূপ এবং অ্যাফিনিটি ধ্রুবক দ্বারা নির্ধারিত হয়।
অধিকাংশ রিসেপ্টর বর্তমানে ভালভাবে বোঝা যায় না। এটি তাদের বিচ্ছিন্নতা এবং পরিশোধনের জটিলতার কারণে, সেইসাথে কোষে প্রতিটি ধরণের রিসেপ্টরের অত্যন্ত কম সামগ্রীর কারণে। যাইহোক, এটি জানা যায় যে রিসেপ্টরগুলির সাথে হরমোনের মিথস্ক্রিয়া একটি ভৌত রাসায়নিক প্রকৃতির। হাইড্রোফোবিক এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বন্ধন তাদের মধ্যে গঠিত হয়।
একটি হরমোন এবং একটি রিসেপ্টরের মিথস্ক্রিয়া পরবর্তীতে গঠনমূলক পরিবর্তনের সাথে থাকে। ফলস্বরূপ, রিসেপ্টরের সাথে সংকেত অণুর জটিলটি সক্রিয় হয়। একটি সক্রিয় অবস্থায় থাকা, এটি আগত সংকেতের একটি নির্দিষ্ট অন্তঃকোষীয় প্রতিক্রিয়া উস্কে দিতে সক্ষম। যখন সংকেত অণুর সাথে যোগাযোগ করার রিসেপ্টরগুলির সংশ্লেষণ বা ক্ষমতা দুর্বল হয়, তখন রোগ দেখা দেয় - অন্তঃস্রাবী ব্যাধি।
তারা এর সাথে সম্পর্কিত হতে পারে:
- সংশ্লেষণের অভাব।
- রিসেপ্টর প্রোটিনের গঠনে পরিবর্তন (জেনেটিক ডিসঅর্ডার)।
- অ্যান্টিবডি সহ রিসেপ্টর ব্লক করা।
মিথস্ক্রিয়া প্রকার
হরমোন অণুর গঠনের উপর নির্ভর করে এগুলি পৃথক হয়। যদি এটি লিপোফিলিক হয় তবে এটি লক্ষ্যগুলির বাইরের ঝিল্লিতে লিপিড স্তর ভেদ করতে সক্ষম। একটি উদাহরণ স্টেরয়েড হরমোন। যদি অণুর আকার উল্লেখযোগ্য হয় তবে এটি কোষে প্রবেশ করতে পারে না। তদনুসারে, লিপোফিলিক হরমোনের রিসেপ্টরগুলি লক্ষ্যগুলির ভিতরে এবং হাইড্রোফিলিক হরমোনের জন্য - বাইরে, বাইরের ঝিল্লিতে অবস্থিত৷
দ্বিতীয় মধ্যস্থতাকারী
হাইড্রোফিলিক অণু থেকে একটি হরমোন সংকেতের প্রতিক্রিয়া পাওয়া ইমপালস ট্রান্সমিশনের অন্তঃকোষীয় প্রক্রিয়া দ্বারা সরবরাহ করা হয়। এটি তথাকথিত দ্বিতীয় মধ্যস্থতাকারীদের মাধ্যমে কাজ করে। বিপরীতে, হরমোন অণুগুলি তাদের আকারে বেশ বৈচিত্র্যময়।
সাইক্লিক নিউক্লিওটাইডস (cGMP এবং cAMP), ক্যালমোডুলিন (ক্যালসিয়াম-বাইন্ডিং প্রোটিন), ক্যালসিয়াম আয়ন, ইনোসিটল ট্রাইফসফেট, সাইক্লিক নিউক্লিওটাইডের সংশ্লেষণে জড়িত এনজাইম এবং প্রোটিন ফসফোরিলেশন "দ্বিতীয় বার্তাবাহক" হিসাবে কাজ করে।
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের মাধ্যমে হরমোনের ক্রিয়া
সংকেত উপাদান থেকে লক্ষ্য কোষে একটি আবেগ প্রেরণের 2টি প্রধান উপায় রয়েছে:
- Adenylate ceclase (guanylate cyclase) সিস্টেম।
- ফসফাইনোসাইটাইড প্রক্রিয়া।
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের মাধ্যমে হরমোনের ক্রিয়াকলাপের পরিকল্পনার মধ্যে রয়েছে: জি প্রোটিন, প্রোটিন কাইনেস,রিসেপ্টর প্রোটিন, guanosine triphosphate, adenylate ceclase এনজাইম। এই পদার্থগুলি ছাড়াও, সিস্টেমের স্বাভাবিক কার্যকারিতার জন্য এটিপিও প্রয়োজনীয়৷
রিসেপ্টর, জি প্রোটিন, যার কাছে জিটিপি এবং অ্যাডেনাইলেট সাইক্লেজ অবস্থিত, কোষের ঝিল্লিতে তৈরি হয়। এই উপাদানগুলি একটি বিচ্ছিন্ন অবস্থায় রয়েছে। সংকেত অণু এবং রিসেপ্টর প্রোটিনের জটিল গঠনের পরে, জি প্রোটিনের রূপান্তর পরিবর্তন হয়। ফলস্বরূপ, এর একটি সাবইউনিট GTP-এর সাথে যোগাযোগ করার ক্ষমতা অর্জন করে।
গঠিত জটিল "G প্রোটিন + GTP" অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেজ সক্রিয় করে। সে, ঘুরে, এটিপি অণুগুলিকে সিএএমপিতে রূপান্তর করতে শুরু করে। এটি নির্দিষ্ট এনজাইমগুলি সক্রিয় করতে সক্ষম - প্রোটিন কাইনেস। এই কারণে, এটিপি-এর অংশগ্রহণের সাথে বিভিন্ন প্রোটিন অণুর ফসফোরিলেশনের প্রতিক্রিয়া অনুঘটক হয়। একই সময়ে প্রোটিনের সংমিশ্রণে ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ অন্তর্ভুক্ত থাকে।
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমে হরমোনের ক্রিয়াকলাপের কারণে, ফসফরিলেটেড প্রোটিনের কার্যকলাপ পরিবর্তন হয়। বিভিন্ন ধরণের কোষে, বিভিন্ন কার্যকরী ক্রিয়াকলাপের প্রোটিন প্রভাবিত হয়: পারমাণবিক বা ঝিল্লির অণু, সেইসাথে এনজাইমগুলি। ফসফোরিলেশনের ফলে প্রোটিন কার্যকরীভাবে সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় হয়ে যেতে পারে।
Adenylate সাইক্লেস সিস্টেম: বায়োকেমিস্ট্রি
উপরে বর্ণিত মিথস্ক্রিয়াগুলির কারণে, লক্ষ্যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার হার পরিবর্তিত হয়।
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের সক্রিয়করণের নগণ্য সময়কাল সম্পর্কে বলা দরকার। সংক্ষিপ্ততা সত্য যে জি প্রোটিন, এনজাইম বাঁধাই পরেGTPase কার্যকলাপ প্রদর্শিত শুরু হয়. এটি জিটিপি হাইড্রোলাইসিসের পরে গঠন পুনরুদ্ধার করে এবং এডিনাইলেট সাইক্লেজের উপর কাজ করা বন্ধ করে দেয়। এটি সিএএমপি গঠন প্রতিক্রিয়ার সমাপ্তির দিকে পরিচালিত করে।
নিষেধ
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের স্কিমে সরাসরি অংশগ্রহণকারীদের পাশাপাশি, কিছু লক্ষ্যে জি অণুর সাথে যুক্ত রিসেপ্টর রয়েছে, যা এনজাইমকে বাধা দেয়। Adenylaceteclase "GTP + G প্রোটিন" কমপ্লেক্স দ্বারা বাধাপ্রাপ্ত হয়।
যখন CAMP উৎপাদন বন্ধ হয়ে যায়, ফসফোরিলেশন অবিলম্বে বন্ধ হয় না। যতক্ষণ অণু বিদ্যমান থাকবে, প্রোটিন কাইনেসের সক্রিয়তা অব্যাহত থাকবে। সিএএমপি-এর ক্রিয়া বন্ধ করতে, কোষগুলি একটি বিশেষ এনজাইম ব্যবহার করে - ফসফোডিস্টেরেজ। এটি 3', 5'-সাইক্লো-এএমপি থেকে এএমপি-এর হাইড্রোলাইসিসকে অনুঘটক করে।
কিছু যৌগ যেগুলির ফসফোডিস্টেরেজের উপর একটি প্রতিরোধক প্রভাব রয়েছে (উদাহরণস্বরূপ, থিওফাইলাইন, ক্যাফিন) সাইক্লো-এএমপির ঘনত্ব বজায় রাখতে এবং বৃদ্ধি করতে সহায়তা করে। এই পদার্থগুলির প্রভাবের অধীনে, অ্যাডেনাইলেট সাইক্লেস মেসেঞ্জার সিস্টেমের সক্রিয়করণের সময়কাল। অন্য কথায়, হরমোনের ক্রিয়া বৃদ্ধি পায়।
ইনোসিটল ট্রাইফসফেট
অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেজ সিগন্যাল ট্রান্সডাকশন সিস্টেম ছাড়াও আরেকটি সিগন্যাল ট্রান্সডাকশন মেকানিজম আছে। এতে ক্যালসিয়াম আয়ন এবং ইনোসিটল ট্রাইফসফেট জড়িত। পরেরটি ইনোসিটল ফসফেটাইড (একটি জটিল লিপিড) থেকে প্রাপ্ত একটি পদার্থ।
ইনোসিটল ট্রাইফসফেট ফসফোলিপেজ "সি" এর প্রভাবে গঠিত হয়, একটি বিশেষ এনজাইম যা অন্তঃকোষীয় ডোমেনে গঠনমূলক পরিবর্তনের সময় সক্রিয় হয়সেল মেমব্রেন রিসেপ্টর।
এই এনজাইমের ক্রিয়াকলাপের কারণে, ফসফ্যাটিডিল-ইনোসিটল-4,5-বিসফসফেট অণুর ফসফোস্টার বন্ড হাইড্রোলাইজড হয়। ফলস্বরূপ, ইনোসিটল ট্রাইফসফেট এবং ডায়াসিলগ্লিসারল গঠিত হয়। তাদের গঠনের ফলে কোষে আয়নিত ক্যালসিয়ামের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। এটি প্রোটিন কাইনেস সহ বিভিন্ন ক্যালসিয়াম-নির্ভর প্রোটিন অণুগুলির সক্রিয়করণে অবদান রাখে৷
এই ক্ষেত্রে, অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের প্রবর্তনের মতো, প্রোটিন ফসফোরিলেশন কোষের ভিতরে ইম্পুলস সংক্রমণের অন্যতম পর্যায় হিসাবে কাজ করে। এটি হরমোনের প্রভাবে কোষের শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়ার দিকে পরিচালিত করে।
সংযুক্ত উপাদান
একটি বিশেষ প্রোটিন, ক্যালমোডুলিন, ফসফোইনোসাইটাইড মেকানিজমের কার্যকারিতার সাথে জড়িত। এর গঠনের এক তৃতীয়াংশ নেতিবাচক চার্জযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড (Asp, Glu) দ্বারা গঠিত হয়। এই বিষয়ে, এটি সক্রিয়ভাবে Ca+2 আবদ্ধ করতে সক্ষম।
একটি ক্যালমোডুলিন অণুতে 4টি বাঁধাই সাইট রয়েছে। Ca + 2 এর সাথে মিথস্ক্রিয়ার ফলে, ক্যালমোডুলিন অণুতে গঠনমূলক পরিবর্তন শুরু হয়। ফলস্বরূপ, Ca + 2-ক্যালমোডুলিন কমপ্লেক্স অনেক এনজাইমের ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা অর্জন করে: ফসফোডিস্টেরেজ, অ্যাডেনিলেট সাইক্লেস, Ca + 2, Mg + 2 - ATPase, সেইসাথে বিভিন্ন প্রোটিন কাইনেস।
সূক্ষ্মতা
বিভিন্ন কোষে, একটি এনজাইমের আইসোএনজাইমের উপর Ca + 2-ক্যালমোডুলিন কমপ্লেক্সের প্রভাবে (উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন ধরণের অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেসে), একটি ক্ষেত্রে সক্রিয়তা পরিলক্ষিত হবে এবং অন্যটিতে - সিএএমপি গঠনে বাধা। এটি আইসোএনজাইমের অ্যালোস্টেরিক কেন্দ্রগুলির কারণেবিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড র্যাডিকেল অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। তদনুসারে, কমপ্লেক্সের প্রভাবে তাদের প্রতিক্রিয়া ভিন্ন হবে৷
অতিরিক্ত
যেমন আপনি দেখতে পাচ্ছেন, "দ্বিতীয় বার্তাবাহক" এডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমে এবং উপরে বর্ণিত প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত। যখন ফসফাইনোসাইটাইড মেকানিজম কাজ করে, সেগুলি হল:
- চক্রীয় নিউক্লিওটাইড। অ্যাডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমের মতো, এগুলি হল সি-জিএমপি এবং সি-এএমপি৷
- ক্যালসিয়াম আয়ন।
- Sa-calmodulin কমপ্লেক্স।
- ডায়াসিলগ্লিসারল।
- ইনোসিটল ট্রাইফসফেট। এডিনাইলেট সাইক্লেস সিস্টেমে সিগন্যাল ট্রান্সডাকশনেও এই উপাদানটি জড়িত।
উপরের মধ্যস্থতাকারীদের সাথে জড়িত লক্ষ্যগুলির মধ্যে হরমোন অণু থেকে সংকেত দেওয়ার প্রক্রিয়াগুলির বেশ কয়েকটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
- তথ্য স্থানান্তরের একটি পর্যায় হল প্রোটিন ফসফোরিলেশন প্রক্রিয়া।
- অ্যাক্টিভেশন বিশেষ প্রক্রিয়ার প্রভাবে বন্ধ হয়ে যায়। এগুলি প্রক্রিয়া অংশগ্রহণকারীদের দ্বারা চালু করা হয় (নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার প্রভাবে)।
উপসংহার
হরমোন শরীরের শারীরবৃত্তীয় কার্যাবলীর প্রধান হিউমারাল নিয়ামক হিসাবে কাজ করে। এগুলি অন্তঃস্রাবী গ্রন্থিগুলিতে উত্পাদিত হয় বা নির্দিষ্ট অন্তঃস্রাবী কোষ দ্বারা উত্পাদিত হয়। হরমোনগুলি লিম্ফ, রক্তে নিঃসৃত হয় এবং লক্ষ্য কোষগুলিতে একটি দূরবর্তী (অন্তঃস্রাবী) প্রভাব ফেলে৷
বর্তমানে, এই অণুর বৈশিষ্ট্যযথেষ্ট ভাল অধ্যয়ন. তাদের জৈব সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াগুলি পরিচিত, সেইসাথে শরীরের উপর প্রভাবের প্রধান প্রক্রিয়াগুলি। যাইহোক, হরমোন এবং অন্যান্য যৌগগুলির মিথস্ক্রিয়াগুলির বিশেষত্ব সম্পর্কিত অনেক অমীমাংসিত রহস্য এখনও রয়েছে৷
