1. Universidad de Oriente
Núcleo Bolívar
Escuela de Ciencias de la Salud
Departamento de Ciencias Fisiológicas
Bioquímica 153-2026
Prof. Rafael González P
1
Intensivo-2012

2. Definición:
Producto de la secreción de ciertas glándulas del cuerpo de
animales y plantas que, transportado por la sangre o por la savia,
regula la actividad de otros órganos: la testosterona es una
hormona sexual masculina.
Mensajeros químicos que se sintetizan y secretan en un lugar
preciso (glándula) en respuesta a un estímulo (interno o externo)
Ejemplos de algunos procesos del organismo que están
regulados por hormonas:
 Mantenimiento de la presión arterial, volumen sanguíneo,
equilibrio de electrolitos, embriogénesis, diferenciación sexual, el
desarrollo y la reproducción.
 El hambre, los comportamientos alimenticios, la digestión y el
suministro de combustibles.
2

3. Clasificación química de las moléculas
señalizadoras extracelulares
3

4. Forma como viajan desde el punto de su
liberación hasta el tejido diana
Endocrina: la hormona se
distribuye por la sangre y se
une a células efectoras
lejanas.
Ej.: acción de la hormona de crecimiento
Paracrina: la hormona
actúa localmente y
difunde desde célula
productora a células
efectoras vecinas
Ej.: acción de la insulina secretada por las células β de los
islotes de Langerhans sobre la secreción de glucagón de la
célula α del mismo islote, y viceversa. 4

5. Autocrina: la hormona actúa sobre la
misma célula que la ha producido.
Ej. autoestimulación de las células neoplásicas por
sus propios factores de crecimiento
5

6. Mecanismos de Acción Hormonal
El termino diana hace alusión a la diana que utilizan los arqueros (el tiro
al blanco o diana donde se clavan las flechas) haciendo esta analogía,
por ejemplo, la hormona folículo estimulante o FSH sería la flecha y el
órgano diana (a donde la hormona va a ejercer su acción) son los
folículos ováricos, al unirse la fsh con su diana (el folículo) se induce la
maduración folicular que finaliza con la liberación de un óvulo.
Las hormonas inician sus efectos biológicos por fijación
a receptores específicos y dado que cualquier sistema
de control eficaz debe proporcionar también un medio
de detener la respuesta, las acciones inducidas por las
hormonas, por lo general, terminan cuando el efector se
disocia del receptor.
Una célula blanco está definida por su capacidad para
fijar de manera selectiva una hormona dada por medio
de un receptor.
6

7. Mecanismos de Acción Hormonal
Las hormonas que se fijan a la superficie celular se
comunican con los procesos metabólicos
intracelulares a través de moléculas intermediarias,
llamadas segundos mensajeros (la hormona misma es
el primer mensajero), que se generan como
consecuencia de la interacción entre ligando y
receptor.
7

8. Características de los Receptores de Hormonas
Alto poder de discriminación:
Las hormonas se encuentran en el líquido extracelular en
concentraciones muy bajas(10-15x10-9mol/L).
Son moléculas adheridas a las células con un alto grado de
discriminación capaces de distinguir entre hormonas distintas
presentes en cantidades muy pequeñas entre una hormona dada y el
exceso en 106 veces a 109 de otras moléculas.
Presentan dos dominios funcionales:
Dominio de reconocimiento: Retiene a la hormona
Dominio de acoplamiento: Permite la transducción de señal en dos
vías posibles (de membranas o intracelulares)
8

9. 9

10. CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONAS
Por su naturaleza química y solubilidad
1.Peptídicas y Proteicas
2. Esteroides
3. Derivados de Aminoácidos
10

11. Hormonas Peptídicas Y Proteicas
SÍNTESIS: Hormona incluida dentro de la secuencia de un gran
precursor.
Rupturas proteolíticas. Preprohormona > prohormona >hormona activa
11

12. Hormonas Peptídicas Y Proteicas
 TRANSPORTE: Circulan libres o no unidas a otras
proteínas.
 Excepción: IGF-I, (Fact. De crecimiento Insulínico) une
proteínas de unión
 Vida media: pocos minutos (TSH-60 MIN)
 INACTIVACIÓN / ELIMINACIÓN: en enlaces
específicos por enzimas proteolíticas
Ej. Hormonas:
Proteínas: somatotropina, insulina, corticotropina
Péptidos: oxitocina, vasopresina
Aminas: dopamina, melatonina, adrenalina 12

13. Hormonas Esteroideas
SÍNTESIS: Son lípidos derivados del colesterol con núcleo
común: ciclopentanoperhidrofenantreno. Conversión de
colesterol en pregnenolona (mitocondria).
Ej. Hormonas Adrenocorticales:
glucocorticoides y mineralocorticoides
Sexuales: estrógenos, progesterona,
andrógenos
13

14. 14

15. HORMONAS ESTEROIDEAS
ALMACENAMIENTO: No se almacenan en la célula. Se
liberan rápidamente tras su formación por difusión (lipófilas)
TRANSPORTE en sangre: unión a proteínas plasmáticas
Inespecífica: albúminas baja afinidad por la hormona. Alta
capacidad para transporte. Concentraciones elevadas en plasma.
Ej.: Albúmina-aldosterona
Específica: unión a proteínas transportadoras específicas. Unión
de alta afinidad. Poca capacidad por poca concentración en
plasma. Ej.: TranscortinaCortisol (une y transporta a varias hormonas
esteroideas)
ELIMINACIÓN: Inactivación metabólica en el hígado.
Excreción por orina. 15

16. Hormonas Derivadas de Aminoácidos
SÍNTESIS: Hormonas Tiroideas (en gl. tiroides): son una tirosina
doble con 3-4 átomos de iodo incorporados
Catecolaminas (en glándula adrenal): epinefrina y norepinefrina.
Neurotransmisores del SNC, Lucha-Huida
16

17. Transporte Y Eliminación
Hormonas Tiroideas:
Se sintetizan y almacenan en tiroides unidas a tiroglobulina. Se liberan
a sangre libres y se unen a proteínas plasmáticas (globulina ligadora de
tiroxina o TBG). 0,05 % de tiroxina (T4) y 0,5 % de triyodotironina
(T3) libres
La vida media es de varios días. Son inactivadas por iodinasas
intracelulares en tejido.
Catecolaminas:
Se producen en corteza adrenal y se almacenan hasta secreción. Libres
en sangre o conjugadas.
La vida media es sólo de minutos. Degradadas por enzimas. Ej. MAO
(Monoamino oxidasa) en hígado y sinapsis neuronales.
17

18. Hormonas Esteroideas Y Tiroideas
Lipofílicas y su estructura se relaciona con el colesterol, (excepto
T3 y T4).
Después de su secreción se unen proteínas transportadoras, para
lograr solubilidad al mismo tiempo que se prolonga su vida
media plasmática.
La hormona libre atraviesa con facilidad la membrana plasmática
de todas las células y encuentra receptores en el citosol o núcleo
de las células blanco.
18

19. Hormonas Catecolaminas
Sintetizadas en el cerebro y otros tejidos nerviosos, actúan
como neurotransmisores. Adrenalina y Noradrenalina también
son sintetizadas como hormonas por las cortezas
suprarrenales.
 Muy concentradas en el interior de vesículas de secreción.
Se liberan por exocitosis y actúan a través de receptores de
superficie para generar segundos mensajeros.
19

20. Hormonas Icosanoides
 Son una familia de moléculas de señalización biológica que
actúan como mensajeros de corto alcance y que afectan a tejidos
cercanos a las células que los producen.
Mediadores para el SNC
Inflamación
Respuesta inmune
No son sintetizadas ni almacenadas con antelación.
 Tienen una vida media corta (deben ser liberadas muy cerca de
los sitios de su síntesis para producir su efecto fisiológico).
20

21. Hormonas Icosanoides
 Prostaglandinas
-Estimulan la contracción del músculo liso,
incluyendo el intestinal y el uterino.
-Implicadas en el dolor e inflamación de tejidos.
-Estimulan la inflamación
-Participan en los procesos reproductores
-Digestión
 Tromboxanos
-Estimula la agregación plaquetaria y
Vasoconstricción.
 Leucotrienos
-Actúan a través de receptores de membrana,
estimulando la contracción del músculo liso en
intestino, vías pulmonares y tráquea.
-Mediadores de respuesta inmunitaria.
-Quimiotáctico potente (atrae a tejido dañado a
leucocitos)
21

22. Prostaglandinas y Dolor
La generación de dolor por prostaglandinas se debe a
la activación de los receptores IP y EP2 que
estimulan a las proteínas G, promueven la
producción de AMPc como segundo mensajero y
provocan la disminución del umbral en terminaciones
periféricas a estímulos físicos, químicos y hormonales.
Durante el proceso inflamatorio, la liberación de
prostaglandinas depende del sitio de la inflamación y
del tipo de estímulo que lo origine (mecánico, químico
o inmunológico), actuando como hormonas autocrinas
y paracrinas.
Operan sobre las neuronas sensoriales periféricas,
columna vertebral y cerebro para provocar hiperalgesia
(Sensación elevada a estímulos dolorosos).
Sensibles a AINE actúan inhibiendo la ciclooxigenasa y
así, la producción de PG. 22

23. Hormonas Esteroideas
Requieren de proteínas transportadoras en el Torrente sanguíneo.
Dos tipos:
Glucocorticoides (ejemplo el cortisol) Afectan el metabolismo de los
carbohidratos.
Mineralocorticoides (Aldosterona), regulan las concentraciones de
electrolitos en la sangre.
23

24. Principales Sistemas Endocrinos y sus tejidos diana
En Vertebrados las hormonas se producen en
glándulas endocrinas que están controladas por el
hipotálamo, que produce sustancias activadoras e
inhibidoras de cada glándula.
24

25. Clasificación de las Hormonas
Composición Química
◦Grupo I: Lipofílicas ◦Grupo II: Hidrófilas
25

26. Clasificación de las Hormonas
Composición Química
◦Grupo I: Lipofílicas
◦Grupo II: Hidrófilas
26

27. Modo General de Acción
de las Hormonas Tipo I
1.- Presentan un receptor intracelular
específico.
2.- Activación del complejo hormona-
receptor (dependiente de la
temperatura y composición salina)-
3.- Unión del complejo H-R a una
región del ADN
4.- Se cambian las cantidades de
proteínas específicas y se influyen en
los procesos metabólicos.
ELEMENTOS REGULADORES:
HRE (Elementos de Respuesta a Hormonas)
Modula la frecuencia de inicio de la transcripción,
la activación con el ADN activa o reprime ciertos
genes.
PE (Elemento promotor) Especifica el sitio de
adherencia de la ARN polimerasa II al ADN y por
Tanto la exactitud al inicio de la transcripción.
27

28. Modo General de Acción
de las Hormonas Tipo II
Son moléculas de gran tamaño que
no pueden entrar en el interior de las
células blanco, por lo que se unen a
"moléculas receptoras" que hay en
la superficie de sus membranas.
Provocan la formación de un
segundo mensajero, el cual induce
los cambios pertinentes en la célula al
activar a una serie de enzimas que
producirán el efecto metabólico
deseado.
28

29. Tipos de Señalización
SISTEMA NEURONAL
Los impulsos nerviosos se transmiten
rápidamente cubriendo largas distancias
hasta el extremo del axón de donde se
liberan los neurotransmisores  Se
difunden hasta las células dianas que se
haya cercana del lugar de liberación del
neurotransmisor.
SISTEMA ENDOCRINO
Se secretan hormonas a la circulación
sanguínea, que las transporta desde el
cuerpo hasta los tejidos diana.
29

30. Señalización según la rapidez de la respuesta
Lenta: efecto en horas/ días
Por hormonas endocrinas, Esteroideas, factores de
crecimiento, interleucinas. Modulan metabolismo.
Implican siempre cambios de expresión génica.
Rápida: efecto en minutos/horas
Por hormonas paracrinas y autocrinas puede o no
implicar cambios genéticos
Muy rápida: efecto en segundos o menos
Por neurotransmisores. No implica cambios de expresión
génica.
30

31. Mecanismos Generales de Acción Hormonal
31

32. Una célula efectora responde a una hormona porque posee
RECEPTORES FUNCIONALES para esa hormona
Receptores alta especificidad y afinidad
Receptores Nº mucho mayor necesario (2.000-100.000/célula).
Puede haber cambios en el Nº de receptores que afectan a
sensibilidad celular (p. ej.: variación de receptores de FSH y LH en
células granulosa durante ciclo ovárico).
COOPERATIVIDAD DE LOS RECEPTORES
Positiva: la unión de una hormona-receptor incrementa afinidad de
otros receptores por la hormona
Negativa: hormona-receptor disminuye afinidad de otros receptores
LA ACCIÓN HORMONAL TERMINA POR:
La disociación con el receptor fundamentalmente por el descenso
de concentraciones plasmáticas de hormona
Entrada al interior célula complejo hormona-receptor
32

33. Localización del Tipo de hormona Mecanismos de
receptor acción hormonal
Generación de
Proteínas, péptidos, segundos
Receptores en la
catecolaminas y mensajeros que
membrana celular
eicosanoides alteran la actividad
de la célula
Receptores
Hormonas Alteran la
intracelulares
esteroideas transcripción de
(citoplasma o
hormonas tiroideas genes específicos
núcleo)
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34. Estructura De Los Receptores Intracelulares
1.- REGIÓN CARBOXI-TERMINAL O LUGAR DE UNIÓN A LA HORMONA
2.- REGIÓN DE UNIÓN AL DNA
3.- REGIÓN AMINO-TERMINAL
34

35. Receptores Intracelulares
Hormonas esteroides y tiroideas.
1. Entrada de la hormona en la célula por simple difusión
2. Unión hormona-receptor (H-R) citoplasmático/nuclear
3. Activación del receptor
4. Translocación complejo H-R al interior del núcleo
5. Unión del complejo al ADN y síntesis de ARNm
6. Síntesis de una proteína específica
35

36. Estructura De Receptores Hormonales De
Membrana
REGIONES EXTRACELULARES PUNTO DE UNIÓN A LA
HORMONA
REGIONES TRANSMEMBRANA “anclan” el receptor a la
membrana
REGIONES INTRACELULARES O CITOPLASMÁTICAS
Región efectora
36

37. Tipos de receptores de membrana
En el caso de los receptores membranales, el hecho de que la hormona pueda
o no atravesar la membrana es intrascendente. El factor crucial para
desencadenar el efecto es la interacción hormona-receptor.
1. Receptores acoplados a la proteína G
Hay receptores de este tipo para la adrenalina, la histamina, la
serotonina, la adenosina, la angiotensina, la vasopresina y
muchas otras.
a. Terminación amino (región N-terminal): Extracelular.
Reconocimiento para el agonista (sustancia capaz de unirse a
un receptor celular y provocar una respuesta celular a fin de
estimular una función)
b. Terminación carboxilo: cola citoplásmica del receptor:
Intracelular. Reconocimiento para una proteína G. Lugares
para Fosforilación por proteína quinasa. 37

38. 38

39. 3 subunidades: α, β y γ
Fases:
1.-La hormona se une al receptor
2.-Complejo inactivo proteína G se asocia a receptor y se activa (cambia GDP
por GTP)
3.-Se une subunidad α (alfa) con el nucleótido (GTP)
4.-Subunidades β (beta) y γ (gamma) interactúan con enzimas efectoras
(Adenilato Ciclasa, Fosfolipasa C) de la membrana que inician señal
intracelular
39

40. 40

41. Receptores de canal
Receptor-canal
1.Espacio extracelular
2.Dominio intracelular
3.Poro de entrada al canal iónico
del receptor
4.Sitio de unión al NT /hormona
5.Canal iónico
6.Estructuras formadas por aminoácidos
cargados negativamente que determinan
la selectividad del canal o determinados
iones.
7.Neurotransmisor / Hormona
8.Iones de sodio
41

42. Sistemas de Segundos Mensajeros
Hormonas que usan este
Segundo mensajero
sistema
Epinefrina y norepinefrina,
AMPc glucagón, LH, FSH, TSH,
calcitonina, PTH, ADH
Insulina, GH, prolactina,
oxitocina, eritropoyetina,
Proteín-Cinasa
algunos factores de
crecimiento
Epinefrina y norepinefrina,
Calcio y/o angiotensina-II, ADH,
fosfatidilinositoles
GnRH, TRH
Hormona atrial natriurética,
GMPc
óxido nítrico 42

43. Sistemas De Segundos Mensajeros
Nucleótidos cíclicos: AMPc. Unión hormona-receptor:
Receptor se acopla a una proteína G que estimula a la adenilato Ciclasa
Adenilato Ciclasa
ATP___________________ AMPc
Activación de la PK dependiente de AMPc.
Fosforila proteínas celulares
Efecto biológico
El enorme aumento en el AMP cíclico que
ocasiona la toxina colérica al modificar a Gs,
altera el funcionamiento normal de las células
de la mucosa intestinal, impidiendo que
absorban los líquidos intestinales (una de las
principales funciones del intestino grueso),
dando como resultado la terrible diarrea.
43

44. Sistemas de Segundos Mensajeros
Calcio:
Entrada por: apertura canales Ca2+ (cambio potencial
membrana o unión receptores)
Calmodulina:
Receptor intracelular de calcio. Regula niveles intracelulares
de calcio. Activación o inhibición de enzimas PK. Control
actividad de miosina kinasa
44

45. Hormonas Esteroideas
Unión hormona lipófila –receptor intracelular.
Síntesis de ARNm en núcleo.
Síntesis de proteínas en ribosomas.
Efecto biológico 45

46. Hormonas Proteicas o Peptídicas
Unión hormona hidrófila – receptor de membrana, activación enzima
Adenil ciclasa y formación de AMPc.
Fosforilación de proteínas cinasas.
Efecto biológico 46

47. Receptores acoplados
a proteínas G
47