Biokimia hormon

Biokimia hormon membahas komposisi kimia dan mekanisme aksi zat-zat pengatur yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin. Hormon-hormon ini, yang berupa senyawa organik, terlibat dalam pengaturan berbagai proses biologis dalam tubuh manusia

Hormon

  • Hormon adalah senyawa biologis yang digunakan oleh organisme multiseluler untuk mengatur dan mengontrol fungsi sel dan jaringan mereka serta dapat mengendalikan metabolisme hingga perilaku individu.
  • Contoh fungsi hormon: 
    • Mengatur seberapa cepat makanan dicerna
    • Mengatur berapa banyak energi yang kita gunakan
    • Mengatur bagaimana kita merasa dan bereaksi terhadap lingkungan sekitar.

Struktur Hormon

Hormon dalam tubuh manusia secara struktural terbagi menjadi tiga golongan umum, yaitu: turunan asam amino (amina), peptida, dan steroid:

 

Sintesis Hormon

  • Produksi hormon dalam biokimia merupakan proses yang kompleks. Hormon dibuat di dalam sel-sel khusus dalam organ tubuh yang disebut kelenjar endokrin. Prosesnya adalah sebagai berikut:
    1. Sintesis: aktivasi gen tertentu di dalam inti sel yang mengandung informasi untuk memproduksi molekul-molekul RNA, yang kemudian akan digunakan sebagai cetakan untuk sintesis protein hormon.
    2. Transkripsi & Translasi: molekul RNA disalin menjadi molekul asam amino yang lebih panjang (transkripsi) yang kemudian dibaca oleh ribosom untuk mengarahkan sintesis protein hormon yang tepat (translasi)
    3. Aktivasi: Modifikasi kimiawi untuk mengaktifkan molekul hormon yang belum aktif.
    4. Setelah modifikasi ini, hormon yang dihasilkan akan disimpan dalam vesikel khusus di dalam sel dan dilepaskan ke dalam aliran darah dan akan beredar ke jaringan target dan berikatan dengan reseptor khusus di permukaan sel atau di dalam sel.

Sekresi dan Transportasi Hormones

1. Sekresi

    • Ketika tubuh membutuhkan sinyal hormonal, sel-sel endokrin distimulasi untuk melepaskan hormon yang disimpan atau dinamakan proses sekresi
    • Pelepasan ini biasanya dipicu oleh berbagai mekanisme, seperti perubahan kadar zat tertentu dalam darah.
    • Hormon yang dilepaskan akan melalui proses difusi, yaitu masuknya hormon ke dalam cairan antar seluler di sekitarnya serta kapiler darah terdekat → proses transportasi hormon

 

2. Transportasi

    • Hormon perlu diedarkan untuk mencapai sel dan organ target sehingga didapat efek fisiologisnya
    • Setelah disekresi, hormon diangkut ke seluruh tubuh, memungkinkan mereka mencapai jaringan dan organ target yang berada jauh dari tempat sekresinya atau disebut proses transportasi

*Sumber gambar: https://ib.bioninja.com.au/

Gambar: ilustrasi proses transportasi hormon

Reseptor Hormon

  • Hormon reseptor adalah molekul reseptor yang mengikat dengan spesifik pada zat pengirim kimia tertentu.
  • Receptor hormon umumnya terbagi menjadi dua kelas utama, yaitu:

  • Receptor dapat memiliki berbagai struktur yang berbeda tergantung pada fungsi hormon dan struktur ligan yang terkait. Pengikatan hormon pada reseptornya merupakan proses yang kompleks yang dapat dimediasi oleh ikatan kooperatif.

*Sumber gambar: Alberts et al. (2014)

  • Berdasarkan mekanisme transduksinya, reseptor terbagi menjadi tiga kelas:

Transduksi Sinyal

  • Transduksi sinyal: proses dimana sinyal dari hormon ditransmisikan dari membran sel ke bagian dalam sel target sehingga menyebabkan berbagai respon seluler. 
  • Selama transduksi sinyal, hormon berikatan dengan reseptor spesifiknya pada membran sel
  • Jalur transduksi sinyal seringkali kompleks dan saling terhubung, melibatkan langkah dan komponen yang beragam sehingga terjadi respon yang tepat dan teratur terhadap sinyal hormonal.
  • Langkah-langkah umum yang terlibat dalam menghasilkan respons terkoordinasi terhadap stimulus tertentu diilustrasikan sebagai berikut:

Metabolisme Hormon

  • Metabolisme hormon: proses dimana hormon diubah atau dipecah oleh enzim degradasi (e.g. sitokrom P450, dehidrogenase, dan peptidase) menjadi komponen yang tidak aktif atau lebih mudah dieliminasi oleh tubuh.
  • Fungsi metabolisme hormon:
    • Mengatur konsentrasi hormon dalam tubuh
    • Memastikan bahwa sinyal hormon hanya aktif dalam waktu yang dibutuhkan.
  • Enzim degradasi bertanggung jawab untuk memodifikasi struktur kimia hormon dengan cara menghilangkan atau menambahkan gugus kimia tertentu.
  • Setiap hormon memiliki jalur degradasi yang khas, di mana enzim-enzim khusus berperan dalam mengatur kecepatan metabolisme hormon tersebut

Referensi

  1. Barrett KE, Barman SM, Yuan J, Brooks HL. Ganong’s Review of Medical Physiology. 26th Edition. McGraw-Hill Education; 2019.
  2. Barrington EJW. Encyclopaedia Britannica. 2019.
  3. Jameson, J.L., De Groot, L.J., (2016). "Endocrinology: Adult and Pediatric." 7th Edition. Saunders.
  4. Kleine B, Winfried G, Rossmanith. Hormones and the Endocrine System: Textbook of Endocrinology. Springer International Publishing; 2016.
  5. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). "Molecular Biology of the Cell." 6th Edition. Garland Science.
  6. Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology. Edisi ke-13. Elsevier; 2015.

Daftar Isi

Customer Support umeds