|
분자생물학·
생화학 Molecular Biology · Biochemistry |
|||||||
|
{{{#!wiki style="word-break: keep-all; margin:0 -10px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px" |
<colbgcolor=#717845> 기반 | 생물물리학 · 물리화학 ( 둘러보기) · 분자화학 ( 유기화학 · 무기화학 · 고분자화학) · 수학 ( 미분방정식 · 이산수학 · 매듭이론) | |||||
| 기본 물질 | 아미노산 ( 카복실산) · 리간드 | ||||||
| 유전체 | 유전체 기본 구조 | 아데닌 · 타이민 · 구아닌 · 사이토신 · 유라실 · 리보스 · 디옥시리보스 · 뉴클레오타이드 ( 핵산) | |||||
| 유전체 혼합 구성 | 인트론 · 엑손 · 오페론 · 프로모터 | ||||||
| 유전체 세부 종류 | RNA | MRNA · TRNA · RRNA( 리보솜) · 리보자임 · miRNA · siRNA · RDDM | |||||
| DNA | A형 구조 · B형 구조 · Z형 구조 · Alu · 게놈 · 텔로미어 · 유전자 · 유전자 목록 | ||||||
| 관련 물질 | 효소 | 보조인자 · 조효소 ( NADH · NADPH · FAD) · 뉴클레이스 · 디하이드록실레이스 · 레닌 · 루비스코 · 루시페레이스 · 라이소자임 · 라이페이스 · 말테이스 · 셀룰레이스 · 아데닐산고리화효소 · 아밀레이스( 디아스타아제) · 역전사효소 · 트립신 · 펩신 · 유전체 중합 효소 · 리보자임 · 미카엘리스 멘텐 방정식 | |||||
| 제어 물질 | 사이토카인 · 신경전달물질 ( ATP) · 수용체 ( GPCR) | ||||||
| 기타 | 뉴클레오솜 · 히스톤 · 프리온 · 호르몬 · 샤페론 | ||||||
| 현상 및 응용 | 물질대사 · 펩타이드 결합 ( 알파 헬릭스 구조 · 베타병풍) · 센트럴 도그마 · 전사 ( 전사 인자) · 번역 · 복제 · 유전 알고리즘 · 유전 부호 · 대사경로 · TCA 회로 · 산화적 인산화 · 기질 수준 인산화 · 해당과정 · 오탄당 인산경로 · 포도당 신생합성 · 글리코겐 대사 · 아미노산 대사 · 단백질 대사회전 · 지방산 대사 · 베타 산화 · RNA 이어맞추기 · 신호전달 · DNA 메틸화 ( 인핸서) · 세포분열 ( 감수분열 · 체세포분열) · 능동수송 · 수동수송 · 페토의 역설 · 하플로그룹 | ||||||
| 기법 | ELISA · PCR · 돌연변이유도 · 전기영동 ( SDS-PAGE · 서던 블로팅 · 웨스턴 블롯) · 유전체 편집 ( CRISPR) · DNA 수선 · 바이오 컴퓨팅 ( DNA 컴퓨터) · DNA 시퀀싱 · STR · SNP · SSCP | ||||||
| 기타 문서 | 일반생물학 · 분자유전학 · 생리학 · 유전학 · 진화생물학 · 면역학 · 약학 ( 약리학 둘러보기) · 세포학 · 구조생물학 · 기초의학 둘러보기 · 식품 관련 정보 · 영양소 · 네른스트 식 · 샤가프의 법칙 · 전구체 | }}}}}}}}} | |||||
| 포유 동물의 기관계 | |||||
| 골격계 | 근육계 | 생식계 | 호흡계 | 순환계 | 피부계 |
| 내분비계 | 림프계 | 신경계 | 소화계 | 배설계 | 면역계 |
1. 개요
호르몬(hormone)이란 체내에서 만들어지고 작용하는 화학물질의 일종으로, 특정한 신체 기관에서 만들어져 혈액을 타고 전달되어 특정한 다른 기관의 기능을 촉진하거나 억제하는 것으로써 몸의 여러 생리 작용들을 조절한다. 한자어로는 내분비물(內分泌物)이라고 부른다.2. 상세
호르몬 기관은 특정 호르몬을 내보내는 장기가 정해져 있고 그 호르몬을 받아들이는 장기도 정해져 있으며 그 수와 종류가 굉장히 많고 다양하다. 세포가 호르몬에 반응할 수 있게 해주는 화학적인 구조를 수용체라고 하는데 적절한 수용체가 없는 세포에는 호르몬이 닿아도 아무런 변화가 생기지 않는다. 이 덕분에 호르몬은 혈류를 타고 전신을 돌면서도 정해진 기관에만 원하는 효과를 불러일으킬 수 있다. 이렇게 호르몬이 목표로 하는 기관을 표적기관이라 한다.표적기관에 도달한 호르몬은 화학반응을 통해 그 기관의 기능을 촉진하거나 억제해 인체에 매우 중요한 기능들을 조율한다. 대표적인 호르몬 작용으로는 생식 활동 조절, 성장 발달 조절, 스트레스에 대항한 신체 방어기능 조절[1], 혈중 수분 농도 조절, 전해질 및 영양소 등의 균형 유지[2], 세포대사 조절[3], 신체 에너지의 균형 유지[4] 등이 있다. 읽어 보면 알겠지만 어느 하나라도 없어서는 안 되는 매우 중요한 기능들이 호르몬 작용으로써 조절된다.
이러한 호르몬은 되먹임(Feedback) 작용[5]을 통해 호르몬들 간의 균형 상태를 유지한다. 쉽게 말하면 몸 상태의 변화에 맞춰 각 호르몬의 분비량도 바뀐다는 것이다. 예를 들면 갑상선 호르몬의 농도가 모자라다는 게 감지되면 뇌하수체는 갑상선의 활동을 촉진하는 호르몬을 분비하여 모자란 것이 없는 더 안정적인 호르몬 상태로 돌아가려고 한다. 비슷하게 어떤 호르몬이 과다하면 그 기관의 활동을 억제하여 호르몬 균형을 맞추려 한다. 이렇게 자신이 일으킨 변화에 의해 스스로가 제약되는 되먹임을 음성 피드백(Negative Feedback)이라고 한다. 양성 피드백(Positive Feedback)이라는 반응도 있으며 반응이 반응을 더욱 가속시키는 움직임인데 여성의 출산 때 볼 수 있다.
호르몬은 인간의 대사 작용뿐 아니라 인간의 감정과 의지에도 지대한 영향을 주는 물질이다. 갑상선 호르몬의 경우 호르몬이 과다하면 활력이 지나치게 넘쳐 조증 증상이 올 수 있고, 너무 적으면 우울증이 오기 쉽다. 그 외에도 생화학 학자들은 인간의 의욕, 성욕, 사랑까지도 호르몬(옥시토신)의 작용이라고 주장하기도 한다. 그 정도가 정확히 어디서부터 어디까지인지는 학회에서도 의견이 분분하지만 서로 명백한 상관관계에 있다는 것에는 이견이 거의 없다.
호르몬 체계가 동물에게만 있는 것은 아니다. 식물에도 호르몬이 있어서 개화나 낙화, 낙엽, 생장, 세포분열, 발아 등에 영향을 끼친다. 식물 호르몬 중에서 유명한 것 중 하나는 에틸렌으로, 식물의 노화·성숙을 도와줄 뿐 아니라 세포자살을 일으키기도 한다. 대표적인 예가 낙엽이다. 낙엽뿐 아니라 식물이 홍수 등으로 물에 잠겼을 때 뿌리가 숨을 쉴 수 있는 구멍을 만들어주는 역할도 한다. 그 외에도 옥신이나 사이토키닌 등의 호르몬이 있다.
호르몬은 보통 나노그램(ng)이나 피코그램(pg) 단위의 극미량만 분비되어 작용한다.[6] 즉 감지하기도 힘들 만큼의 미세한 변화로도 매우 큰 차이가 발생하는 민감하고 또 위험한 물질이기 때문에, 혹시라도 몸에 투여해야 한다면 전문 의사의 엄격하고 신중한 진단과 고려 없이는 사용해서는 안 될 것이다. 실제로 그렇게 의사가 심사숙고해서 몸에 투여했더라도 부작용의 가능성이 매우 높은데, 체내 호르몬 균형이 조금만 잘못 깨져도 신체와 정신을 가리지 않고 심각한 수준의 총체적인 영향이 나타나며 회복할 수 없는 영구적인 변화나 치명적인 장애를 남기는 경우도 흔하다.
그러므로 신체에 발생하는 온갖 질환들을 보면 근원이 호르몬 문제에 있는 경우가 상당히 많다. 당뇨병, 비만, 각종 갑상선 질환, 정신질환, 각종 암까지에 이르는 굉장히 다양한 질환들이 호르몬 문제로 인해 발생한다. 물질대사의 핵심 중 하나인 호르몬 체계에 이상이 생기면 큰 병이 날 수밖에 없는 것이다.
성인병으로 유명한 당뇨병은 혈당량을 낮춰주는 호르몬인 인슐린 분비에 이상이 생겨 일어나는 병이다. 몸에서 인슐린을 자체적으로 조절하는 능력이 망가진 상태인 것이므로 외부에서 인슐린을 투여하여 혈당을 조절할 수 있는데 문제는 어디서 구하냐는 것이다. 다른 사람으로부터 구해오면 그 사람도 당뇨병에 걸릴 가능성이 있다.[7] 그래서 인슐린은 일반적으로 돼지로부터 가져와 사용하는데 호르몬은 특정 종끼리는 공통활성을 나타내는 경우도 있어[8] 돼지나 소의 인슐린을 사람에게 투여하여도 사람의 인슐린과 같은 작용을 한다.
일반적으로 대부분 포유류들의 화학적 호르몬 구조가 동일하여 교차사용이 가능하다. 그래서 일부 인간용 의약품들은 소나 돼지 등 가축을 이용해 생산한 호르몬제를 사용하기도 한다.
생물체 외부로 분비되는 호르몬 비슷한 분자는 페로몬이라고 부른다.
호르몬 분비만을 전문으로 하는 기관은 내분비샘이라고 한다. 하지만 꼭 내분비샘이 아니더라도 내분비 세포만 있으면 호르몬을 분비할 수 있기 때문에 호르몬 외의 기능들과 호르몬 분비를 겸하는 기관도 다양하게 있다. 일반적으로 내분비샘과 거기서 나오는 호르몬은 시상하부의 뇌하수체에 의해 조절되는데 내분비샘이 아닌 장기에서 분비된 호르몬은 대체로 뇌하수체로부터 자유롭다.
3. 호르몬의 화학적 종류
호르몬 분자는 일반적으로 폴리펩타이드, 스테로이드호르몬, 아민의 3종류로 나눌 수 있다.폴리펩타이드와 대부분의 아민 호르몬은 수용성이기 때문에 세포막을 이루는 인지질을 통과할 수 없어, 세포 표면에 존재하는 수용체와 결합해 세포내 신호전달 경로를 통해 정보를 전달한다. 하지만 스테로이드호르몬과 일부 아민 호르몬은 지용성이기 때문에 인지질을 통과할 수 있어 세포 내로 직접 들어가 정보를 전달하게 된다.
4. 동물 호르몬
4.1. 내분비샘
4.1.1. 시상하부
뇌의 일부분으로, 몸의 항상성을 유지하는 핵심 기관이다.
내분비샘을 제어하는 호르몬을 분비하는 시작점과 같은 곳이다. 여기서 분비하는 호르몬은 크게 두가지로 나뉘는데, 뇌하수체 전엽으로 가서 뇌하수체 전엽 호르몬을 분비하게 하는 호르몬(이름이 -RH인 것들)과 뇌하수체 후엽에 저장되어 때에 따라 분비되는 것(옥시토신, 항이뇨호르몬)으로 나눌 수 있다.
- CRH : 뇌하수체 전엽의 ACTH 분비 유도
- TRH : 뇌하수체 전엽의 TSH 분비 유도
- GnRH : 뇌하수체 전엽의 FSH와 LH 분비 유도
- GHRH : 뇌하수체 전엽의 GH 분비 유도
- PRH : 뇌하수체 전엽의 프로락틴 분비 유도
- ERH : 뇌하수체 전엽의 엔도르핀 분비 유도
- MRH : 뇌하수체 전엽의 MSH 분비 유도
- 옥시토신
- 항이뇨호르몬 = ADH = 바소프레신 : 신장 네프론의 원위세뇨관과 집합관에서 물의 재흡수를 촉진하여 혈압 조절에 관여한다.
4.1.2. 뇌하수체
몸의 항상성 유지를 담당하는 시상하부의 직속 하위기관이다.
4.1.2.1. 뇌하수체 후엽
시상하부에서 만들어진 옥시토신과 바소프레신을 저장, 분비한다.즉, 시상하부에서 만들어진 호르몬이 뇌하수체 후엽에서 순환계로 분비되는 것이지 뇌하수체 후엽 자체가 생성하는 호르몬은 없다.
4.1.2.2. 뇌하수체 전엽
시상하부에서 만들어진 호르몬에 자극을 받아 새로운 호르몬을 생성, 분비한다.- 성장호르몬 = 생장호르몬 = GH : 생장과 물질대사를 촉진
- 프로락틴 : 젖의 생성과 분비를 촉진
- 여포자극호르몬 = FSH : LH와 함께 생식세포 형성 촉진
- 황체형성호르몬 = LH : FSH와 함께 생식세포 형성 촉진
- 갑상샘자극호르몬 = TSH : 갑상샘을 자극하여 갑상샘 호르몬 분비 촉진
- 부신피질자극호르몬 = ACTH : 부신 피질을 자극하여 부신 피질 호르몬 분비 촉진
- 엔도르핀
- 색소세포자극호르몬 = MSH : 색소세포를 자극하여 멜라닌 합성 촉진
4.1.3. 갑상샘
- 트라이아이오도타이로닌 = T3: 티록신이 활성화된 상태. 물질대사의 과정을 자극하고 유지
- 티록신 = T4: T3의 전구체. 활성도가 T3보다 떨어진다. 순환계를 통한 이동 시에 많이 발견된다.
- 칼시토닌: 혈액 내 칼슘 농도를 낮춤
4.1.4. 부갑상샘
- 부갑상샘호르몬 = PTH = 파라토르몬 : 혈액 내 칼슘 농도를 높임
4.1.5. 췌장(이자)
- 인슐린: 혈액 내 포도당 농도를 낮춤. 췌장의 랑게르한스 섬에 있는 베타세포에서 분비된다.
- 글루카곤: 혈액 내 포도당 농도를 높임. 알파세포에서 분비된다.
- 소마토스타틴 = 성장 억제 호르몬: 성장호르몬, 인슐린, 글루카곤 분비를 억제. 델타세포에서 분비된다.
4.1.6. 부신
4.1.6.1. 부신수질(부신속질)
- (노르) 에피네프린 = 아드레날린 : 노르가 붙고 안 붙고는 분자구조의 치환기 하나 차이로 인한 것으로, 기능엔 큰 차이가 없다. 글루카곤과 마찬가지로 혈당을 높이는 역할을 하기도 한다.
4.1.6.2. 부신피질(부신겉질)
- 속상대에서 분비 - 글루코코르티코이드 : 혈액 내의 포도당 농도를 높임, 면역 억제[9]와 스트레스 반응에 관여한다.
- 사구대에서 분비 - 무기질코르티코이드 = 알도스테론 : 신장에서 Na+흡수의 촉진 및 포타슘 방출 촉진
- 망상대에서 분비 - 안드로젠 : 여성 호르몬 계열과 남성 호르몬 계열로 나뉘며 성 호르몬으로 작용한다.
4.1.7. 생식소
4.1.7.1. 정소
남성 호르몬을 생성한다.- 테스토스테론: 정자 형성을 도움. 남성의 2차 성징을 발달 및 유지
4.1.7.2. 난소
여성 호르몬을 생성한다.4.1.8. 솔방울샘(송과샘)
- 멜라토닌: 생체 주기 조절
4.2. 내분비세포를 포함한 기관
4.2.1. 가슴샘(흉선)
4.2.2. 심장
- ANP(심방나트륨이뇨펩티드, Atrial natriuretic peptide) : 정맥혈류량이 증가하면 심장이 분비하는 펩티드 호르몬으로, 수입소동맥을 이완시키고 신장의 과립세포를 억제하여 혈압을 낮춘다.
4.2.3. 간
- 안지오텐시노젠 : 레닌과 ACE를 통해 안지오텐신으로 활성화되어 혈압을 높인다.
4.2.4. 위
- 가스트린 : 위벽이 자극될 때 위의 G세포가 분비하는 호르몬으로, 위액 분비를 촉진한다.
- 소마토스타틴 : 위의 D세포가 분비하는 호르몬으로, 위를 억제한다. 여담으로 이자에서도 분비하는 호르몬. 그땐 이자를 억제한다.
- 그렐린 : 뇌에 작용해 식욕을 상승시키는 호르몬
4.2.5. 소장(십이지장)[10]
- 세크레틴 : S세포가 위액의 HCl(염산)에 자극 받을 시 분비한다. 이자의 NaHCO3 분비를 촉진하여 위액을 중화시키고, 간의 쓸개즙 생성을 촉진시킨다. 과식을 하면 S세포가 과하게 자극되어 세크레틴이 과하게 분비되는데, 이 경우 위로 가서 위를 억제시킨다. 너무 많은 음식물이 넘어오면 십이지장이 감당하지 못하기 때문에 그걸 방지하는 기작이다.
- CCK (콜레시스토키닌) : I세포가 음식물 등에 자극 받을 시 분비한다. 이자의 소화효소(아밀레이스, 라이페이스, 트립시노젠 등) 분비를 촉진하여 소화를 촉진하며, 쓸개가 쓸개즙을 분비하도록 촉진한다. 마찬가지로 과하게 분비되면 위로 가서 위를 억제시킨다.
- PYY : 소장이 분비하며, 뇌에 작용해 식욕을 억제한다.
4.2.6. 신장
- 레닌(효소) : 신장의 곁사구체기구에 분포한 과립세포에서 분비하여, 간이 분비한 안지오텐시노젠을 활성화시켜 혈압 상승에 기여한다.
- 아데노신 : 신장의 치밀반세포가 분비하여 수입소동맥을 수축시키고 과립세포를 억제하여 혈압조절에 관여한다.
4.2.7. 태반
- 고나도트로핀: 인간 융모성 생식샘 자극 호르몬
- hCG: 인간 융모성 생식샘 자극 호르몬으로 초기에 배란을 유도하고 임신 후엔 난소에서 황체의 활동을 연장시켜 반대로 배란을 중단시킨다.
- hPL: 인간 태반성 락토겐으로 젖샘을 자극해 모유를 만들게 한다.
- 에스트로젠: 자궁 내막의 생장을 촉진. 여성의 2차 성징을 발달 및 유지
- 프로게스테론: 자궁 내막의 생장을 촉진
4.3. 기타
- 렙틴 : 지방조직이 분비하는 호르몬. 지질함량이 높아질수록 많이 분비하며, 뇌에 작용해 식욕을 억제한다.
5. 식물 호르몬
- 앱시스산
- 에틸렌
- 옥신
- 지베렐린
-
카리킨
6. 호르몬의 어원
외래어 호르몬의 원어에 대해서 여러 주장이 있다. 국립국어원의 표준국어대사전에서는 영어 hormone로 본다. 이 관점에서는 영어지만 영어의 차용 원리에 따르지 않고 어떤 이유에서건 관용 표기가 되었다는 주장을 한다. 영어의 음절말 r은 국어에서 실현되지 않는 것이 대부분이기 때문이다. corner를 코르너라고 하지 않는 것과 같다. 관용 표기가 된 연유가 무엇이냐는 여러 가지 추정이 가능하다. 그 첫째가 철자식 발음 즉 spelling pronunciation이 철자 '호르몬'으로 굳어졌다는 것이다. 아예 원어가 영어가 아니라 독일어 Hormon이라고 한다면 이는 외래어 표기법에 따른 원칙 표기이다. 그러나 무슨 이유에선지 국립국어원에서는 영어로 보고 있으나 그 실증적인 근거는 아마 그 누구도 대기 어려울 것이다. 외래어가 나 여기에서 왔소~라고 말하고 들어오지도 않고, 그런 흔적을 확실히 남기는 일도 드물기 때문이다.일부 국립국어원 직원은 이것이 일본어를 경유하여 들어온 것 같다.는 취지로 글을 쓰기도 했지만, 당시 저 글을 실어 준 언론사가 유독 국수주의적 언어관을 담은 컬럼을 자주 소개한 점도 염두에 두어야 한다.( #) (일본 야후 일본어 사전에서도 영어 어원으로 본다.) 즉 일본어를 경유하여 들어온 것 같다는 것은 어디까지나 직원의 개인 견해이지, 국립국어원의 공식적인 견해는 아니니, 주의해서 받아들여야 할 것이다. [11]
간혹 국립국어원의 외래어 표기법 규정에도 독일어로 명시되어 있다고 잘못 소개하는 사례가 있는데( #) 이 지적이 맞는다면 표준국어대사전에도 독일어로 나와야 할 것이다. 즉, 이것은 '원어가 독일어라면'이라는 전제가 깔린 것으로서 용례(표기 원칙의 적용 사례)일 뿐이다.
hormone이라는 영어 단어는 ‘자극한다, 흥분시킨다’라는 뜻을 가진 그리스어 단어 ὁρμή((h)orme)에서 유래했다. #
[1]
아드레날린으로 몸의 각성 상태에 관여함,
도파민으로 심리적인 의욕에 관여함 따위.
[2]
렙틴(Leptin), 그렐린(Ghrelin)으로
식욕을 조절하는 일 따위.
[3]
인슐린,
글루카곤으로
혈당량을 조절하는 일 따위.
[4]
혈당 조절 호르몬으로 체내의 에너지(
포도당) 소모를 조절함,
갑상선 호르몬으로 신체의 기초 대사를 조절함 따위.
[5]
'생체 내의 대사 과정 가운데 물질의 합성이나 분해 과정에서 생성된 중간 산물이나 최종 산물에 의하여 대사 과정이 조절되는 작용.'
[6]
나노그램은 10억분의 1g, 피코그램은 1조분의 1g이다.
[7]
17년도 뉴스에 따르면 성인형 당뇨병인 2형 당뇨병이 전염이 가능할 수도 있다는 연구결과가 나왔다고 한다. 물론 전염이 된다고 확신할 수 없고 더 많은 연구가 필요하지만, 그런 가능성이 있다는 것만으로도 사람의 인슐린을 사람이 쓰는 것은 매우 위험해진다.
[8]
과거에는 모든 호르몬이 종특이성 없다고 생각하였지만 일반적으로는 그렇지 않다.
#
[9]
에이즈처럼 면역을 결핍시키는 것이 아니라 염증반응을 억제하는 정도이다. 염증이 억제되기 때문에 특히 울긋불긋한 여드름에 효과가 있어 미용적으로 남용되기도 한다.
[10]
변한의원 유튜브 참고 -> 유전적으로 약하게 태어난 사람이 있다.
[11]
참고로 해당 컬럼이 실린 한겨레신문은 비슷한 시기에 근거 없는 일본어 잔재설을 퍼트리는 기사를 여러 번 게재했다. 즉, 언론사 성향도 고려해서 읽어야 하는 기사다.