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ホルモンと内分泌のしくみ・調節と国試ポイントほるもん

ホルモンとは、内分泌腺から血液中に分泌され、血流にのって運ばれ、受容体をもつ標的細胞にだけ微量で作用する化学物質です。神経系よりゆっくり、しかし全身に長く作用して恒常性(ホメオスタシス)を守ります。国試では「水溶性か脂溶性か」「細胞膜受容体か細胞内受容体か」「負のフィードバック」「分泌の日内リズム」が繰り返し狙われます。

ホルモン|ホルモン 1
読み方ほるもん(内分泌:ないぶんぴつ)
定義内分泌腺から血液中へ分泌され、標的細胞の受容体に結合して作用する化学物質
分泌のしかた導管をもたず血液中へ分泌(外分泌腺は汗や消化液を体表・消化管内へ分泌)
主な内分泌腺視床下部・下垂体・松果体・甲状腺・副甲状腺・副腎・膵臓・卵巣・精巣(消化管や腎臓もホルモン分泌細胞をもつ)
化学的性質ペプチドホルモン(水溶性)/ステロイドホルモン(脂溶性)/アミン類ホルモン(カテコールアミンは水溶性・甲状腺ホルモンは脂溶性)
作用機序水溶性→細胞膜受容体+セカンドメッセンジャー/脂溶性→細胞内受容体→核内でDNAに作用しmRNA・タンパク質合成を調節
調節のしくみ①階層的支配 ②フィードバック(負・正) ③自律神経 ④血液成分による直接調節 ⑤生体リズム
特徴微量で作用する・受容体をもつ細胞にだけ作用する・神経系よりゆっくり働き恒常性を守る
国試での狙われ方水溶性/脂溶性と受容体の位置の組み合わせ、負のフィードバック、視床下部→下垂体→末梢腺の階層、副腎皮質は早朝・メラトニンは夜間

内分泌とは?ホルモンの3つの特徴

内分泌とは、導管を通さずホルモンを直接血液中へ分泌するしくみです。汗や消化液を体表・消化管内へ出す外分泌とは対照的で、神経系よりゆっくり作用し、血液で全身に運ばれ、標的細胞に働きます。

流れは「内分泌腺 → 血液 → 標的細胞」の3ステップで覚えます。

ホルモンの特徴:血液で運ばれ標的細胞に作用する
ホルモンの特徴:血液で運ばれ標的細胞に作用する

主な内分泌腺

ホルモンをつくる「工場」が内分泌腺です。代表的なものは次のとおりで、これに加えて消化管や腎臓もホルモンを分泌する細胞をもちます

内分泌腺場所・特徴
視床下部間脳にあり、下垂体を支配する上位中枢
下垂体視床下部の下。前葉・後葉に分かれ末梢の内分泌腺を支配
松果体間脳背側。メラトニンを分泌し概日リズムに関与
甲状腺頸部。甲状腺ホルモン(脂溶性)を分泌
副甲状腺甲状腺の背側。血中Ca²⁺濃度により直接調節される
副腎腎臓の上。皮質=ステロイドホルモン、髄質=カテコールアミン
膵臓血糖値により直接調節される(インスリンなど)
卵巣・精巣性ホルモン(ステロイドホルモン)を分泌
主な内分泌腺:体のバランスを整えるホルモンの工場
主な内分泌腺:体のバランスを整えるホルモンの工場

ホルモンの化学的性質(3分類)

ホルモンは化学構造から大きく3種類に分けられます。性質の違いで作用の仕方が変わるため、国試では分類と受容体の位置をセットで問われます。

分類構造溶解性細胞膜受容体
ペプチドホルモンアミノ酸がつながったホルモン水溶性通りにくい細胞膜上の受容体(セカンドメッセンジャーを介して働く)下垂体ホルモン、インスリンなど
ステロイドホルモンコレステロールから作られる脂溶性通過しやすい細胞内受容体(DNAに作用しタンパク質合成を変える)副腎皮質ホルモン、性ホルモンなど
アミン類ホルモンアミノ酸から作られるカテコールアミンは水溶性/甲状腺ホルモンは脂溶性性質により異なる水溶性は細胞膜受容体、脂溶性は細胞内受容体アドレナリン、ノルアドレナリン、甲状腺ホルモン
ホルモンの化学的性質:ペプチド・ステロイド・アミン類
ホルモンの化学的性質:ペプチド・ステロイド・アミン類

ホルモンの作用機序(細胞膜受容体と細胞内受容体)

ホルモンは受容体に結合してはじめて作用します。受容体の位置は溶解性で決まります。

覚え方は「水溶性は膜の外で受け取る! 脂溶性は中に入ってDNAへ!」です。

作用機序:細胞膜受容体と細胞内受容体
作用機序:細胞膜受容体と細胞内受容体

ホルモン分泌の調節(5つのしくみ)

ホルモン分泌は次の5つのしくみで調節されます。国試では①②が特に重要です。

フィードバック機構:負のフィードバックと正のフィードバック
フィードバック機構:負のフィードバックと正のフィードバック

ホルモン分泌の生体リズム(概日リズム)

ホルモン分泌には約1日の周期があり、これを概日リズム(サーカディアンリズム)といいます。時間帯とホルモン名の組み合わせがそのまま出題されます。

ホルモン分泌が高い時間帯
副腎皮質ホルモン早朝に高い
カテコールアミン昼に高い・睡眠中は低い
メラトニン夜間に高い
ホルモン分泌の生体リズム:早朝・昼・夜間
ホルモン分泌の生体リズム:早朝・昼・夜間
国試ポイント
① 内分泌腺はホルモンを血液中に分泌する。外分泌腺は汗や消化液を体表・消化管内へ分泌する(導管の有無が違い)。
② ホルモンは微量で作用し、受容体をもつ細胞にだけ作用する。
③ ペプチドホルモンは水溶性、ステロイドホルモンは脂溶性、カテコールアミンは水溶性、甲状腺ホルモンは脂溶性(甲状腺ホルモンはアミン類だが脂溶性が引っかけ)。
④ 水溶性ホルモンは細胞膜受容体に作用しセカンドメッセンジャーを介する。脂溶性ホルモンは細胞内受容体に作用しDNA・mRNA・タンパク質合成に関与する。
⑤ 多くのホルモンは負のフィードバックで調節される。正のフィードバックの代表は排卵前エストロゲンによるLHサージ。
⑥ 視床下部→下垂体→内分泌腺→標的細胞の階層的支配が重要。
・ 副腎皮質ホルモンは早朝に高い、カテコールアミンは昼に高く睡眠中は低い、メラトニンは夜間に高い。
・ 血糖値は膵臓に、血中Ca²⁺濃度は副甲状腺・甲状腺に直接作用して分泌を調節する。
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