[其它課程]第16章 激素.ppt

第16章激素 Hormone 一 概述 定義 激素是生物體內(nèi)特殊組織或腺體產(chǎn)生的 直接分泌到體液中 通過(guò)體液運(yùn)送到特定的作用部位 從而引起特殊激動(dòng)效應(yīng)的一群微量的有機(jī)化合物 1904年 BaylissW及StarlingE提出 類別 動(dòng)物激素 植物激素 脊椎動(dòng)物激素 無(wú)脊椎動(dòng)物激素 氨基酸衍生物激素 肽和蛋白質(zhì)激素 類固醇激素 脂肪酸衍生物激素 甲殼類激素 昆蟲激素 據(jù)溶解性能 脂溶性激素 水溶性激素 產(chǎn)生部位 不是所有的細(xì)胞 是某些特定的組織細(xì)胞 作用部位 不在產(chǎn)生部位 經(jīng)體液運(yùn)輸?shù)桨衅鞴?細(xì)胞 效率 量少 作用大 功能 調(diào)節(jié)新陳代謝 協(xié)調(diào)機(jī)體各部位功能 調(diào)節(jié) 分泌量隨內(nèi)外環(huán)境變化而增減激素調(diào)控往往是局部性的 直 間接受到神經(jīng)系統(tǒng)的控制 激素的特點(diǎn) 一 激素的分泌 腦垂體 下丘腦 加壓素催產(chǎn)素 神經(jīng)內(nèi)分泌軸 三長(zhǎng)軸 下丘腦 H 腦垂體 P 甲狀腺 T HypothalamusPituitaryThyroid HPT 代謝軸下丘腦 H 腦垂體 P 腎上腺皮質(zhì) A HypothalamusPituitaryAdrenal HPA 應(yīng)激軸下丘腦 H 腦垂體 P 性腺 G HypothalamusPituitaryHPG 生殖軸 三短軸 下丘腦 H 生長(zhǎng)激素 生長(zhǎng)發(fā)育下丘腦 H 催乳素 催乳下丘腦 H 促黑色素 黑色素 下丘腦 二 激素的化學(xué)本質(zhì) 1 含氮激素2 類固醇激素3 脂肪酸衍生物激素 二 激素的合成和分泌 合成途徑 1 由激素的結(jié)構(gòu)基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄與翻譯形成 2 通過(guò)胞內(nèi)存在的酶系催化合成 一 多肽激素合成后儲(chǔ)存于分泌囊中 結(jié)構(gòu)基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄 翻譯而成 原激素 二 aa的衍生物 去甲腎上腺素腎上腺素 甲狀腺球蛋白 甲狀腺素 T4 三碘甲狀腺原氨酸 T3 三 固醇類激素 四 脂肪族激素 前列腺素類 血栓烷類 白三烯類 三 重要激素舉例 一 氨基酸衍生物激素 1 甲狀腺激素 甲狀腺分泌甲狀腺素 T4 三碘甲腺原氨酸 T3 1 結(jié)構(gòu) 甲狀腺素 3 5 3 5 四碘甲腺原氨酸 簡(jiǎn)稱T4 三碘甲腺原氨酸 3 5 3 三碘甲腺原氨酸 簡(jiǎn)稱T3 2 生物合成 二分子二碘Tyr作用形成甲狀腺素 T4 一碘Tyr 3 生理功能 促進(jìn)體內(nèi)各物質(zhì)的代謝 增加代謝率 另外增加耗氧量和產(chǎn)熱量 維持機(jī)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育 2 腎上腺素 1 結(jié)構(gòu) 腎上腺素與去甲腎上腺素的結(jié)構(gòu) 腎上腺分為髓質(zhì)和皮質(zhì)兩部分 髓質(zhì)分泌腎上腺素和少量去甲腎上腺素 去甲腎上腺素主要由交感神經(jīng)末梢分泌 2 生物合成 Tyr 羥化 CO2 羥化 正腎上腺素 去甲腎上腺素 CH3 由Met供給 腎上腺素 Tyr羥化酶 3 生理功能 腎上腺素主要促使肝糖原分解 使血糖增加 又能促使肌糖原分解 使乳酸增加 去甲腎上腺素也有上述作用 但作用較弱 腎上腺素可使血管收縮 并能刺激心臟 使心肌收縮力增加 心跳加快 所以使血壓升高 對(duì)心臟作用大 臨床上被用來(lái)作為升壓藥物 起抗休克作用 狗急跳墻 血流速度快 血氧 血糖高 二 重要多肽類激素 這類激素包括由垂體 腺垂體 神經(jīng)垂體 下丘腦 胰腺 甲狀腺 甲狀旁腺 胃腸和胸腺等分泌的激素 1 垂體前葉激素 生長(zhǎng)激素 GH 促甲狀腺素 TSH 促黃體生成素 LH 促卵泡激素 FSH 催乳激素 LTH 促腎上腺皮質(zhì)激素 ACTH 脂肪酸釋放激素 LPH 生長(zhǎng)激素 GH 和催乳激素 LTH 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì) 1 促進(jìn)蛋白質(zhì)和RNA的生成 2 調(diào)節(jié)糖和脂肪代謝 3 刺激軟骨的生長(zhǎng) 最主要 過(guò)多 幼體 巨人癥成人 肢端肥大缺乏 侏儒 功能 催乳激素 LTH 催乳激素中有一段氨基酸序列與生長(zhǎng)激素相似 一條肽鏈的蛋白質(zhì) 人的LTH約由200個(gè)氨基酸組成 功能 刺激乳腺分泌乳汁 刺激黃體分泌孕酮 化學(xué)本質(zhì) 都是糖蛋白 促甲狀腺素 TSH 促卵泡激素 FSH 促黃體生成素 LH 促激素 促性腺激素 促激素 促甲狀腺激素 靶腺是甲狀腺 促使甲狀腺發(fā)育以及分泌甲狀腺激素 從而影響全身代謝 功能 促腎上腺皮質(zhì)激素 ACTH ACTH是39個(gè)氨基酸組成的多肽 有種屬差異 生理功能 促使腎上腺皮質(zhì)發(fā)育和促使腎上腺皮質(zhì)分泌激素 脂肪酸釋放激素 lipotropichormones LPH 脂肪酸釋放激素 LPH 由91個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì) 脂肪酸釋放激素 LPH 由58個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì) 功能 促使脂肪水解 釋放出脂肪酸 2 垂體中葉激素 促黑激素 MSH 結(jié)構(gòu) MSH有 MSH和 MSH 均為肽類化合物 MSH是13肽 沒(méi)有種屬差異 MSH有種屬差異 人的 MSH是22肽 牛 羊的 MSH是18肽 功能 促使皮膚黑色細(xì)胞分泌黑色素 使皮膚顏色加深 3 垂體后葉激素 結(jié)構(gòu) 催產(chǎn)素 oxytocin 和升壓素 也稱加壓素vasopressin 是含S S鍵的9肽 這兩種激素肽鏈骨架相似 都為含二硫鍵的二十元環(huán) 差別在第3位和第8位氨基酸不相同 催產(chǎn)素 使子宮平滑肌收縮 用于催產(chǎn) 還可使乳腺平滑肌收縮 排出乳汁 功能 升壓素 使毛細(xì)血管收縮 增加血壓 并有減少排尿的作用 即抗利尿作用 所以升壓素也稱抗利尿激素 總結(jié) 垂體很小 但分泌的激素很多 這些激素的分泌受下丘腦的控制 4 下丘腦激素 下丘腦 下丘腦至少分泌10種激素 這10種激素的化學(xué)本質(zhì)都屬肽類 而且是Mr較小的多肽 促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子 黃體生成素釋放因子 促卵泡激素釋放因子 促甲狀腺激素釋放因子 釋放抑制因子 RIF 釋放因子 RF 5 腦肽 功能 鎮(zhèn)痛 內(nèi)啡肽 endophin 6 胰島及甲狀旁腺等的激素 1 胰島素 insulin 結(jié)構(gòu) 功能 促進(jìn)糖原的生物合成以及葡萄糖的氧化 降低血糖 促進(jìn)蛋白質(zhì)及脂類的合成代謝 2 胰高血糖素 glucagon 結(jié)構(gòu) 29肽 功能 在許多方面與胰島素相反 主要促使肝糖原分解 使血糖 促使脂肪分解 哪些激素與維持血糖的水平有關(guān) 3 甲狀旁腺激素和降鈣素 甲狀旁腺激素 PTH 結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)激素 有種屬差異 降鈣素 CT 結(jié)構(gòu) 由32個(gè)氨基酸組成的多肽 甲狀旁腺激素 血鈣 血磷 降血鈣素 血鈣 血磷 1 25 二羥膽鈣化醇 血鈣 血磷 三 重要固醇類激素 1 腎上腺皮質(zhì)激素 由腎上腺皮質(zhì)分泌 主要有7種 它們是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物 皮質(zhì)激素一般結(jié)構(gòu)式 1 糖皮質(zhì)激素 包括皮質(zhì)酮 皮質(zhì)醇和可的松 這類激素對(duì)糖代謝影響很大 而對(duì)水鹽代謝影響很小 所以稱糖皮質(zhì)激素 主要功能 調(diào)節(jié)糖代謝 抑制糖的氧化 促使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖 升高血糖 2 鹽皮質(zhì)激素 這類激素對(duì)水 鹽代謝影響較大 對(duì)糖和蛋白質(zhì)代謝影響較小 主要生理功能 促使體內(nèi)保留鈉 排出鉀 保鈉排鉀 調(diào)節(jié)水鹽代謝 卵泡激素 黃體激素 主要由卵巢產(chǎn)生 但人類的胎盤 腎上腺皮質(zhì)甚至睪丸也產(chǎn)生少量雌激素 2 雌性性激素 卵泡 激 素 雌二醇 雌三醇 雌酮 可看作雌烴的衍生物 雌二醇 雌三醇 雌酮 生理功能 促進(jìn)女性器官發(fā)育 排卵 雌二醇活性最高 黃體激素 主要為孕酮 生理功能 促進(jìn)子宮和乳腺發(fā)育 抑制排卵 抑制動(dòng)情 對(duì)全身代謝也有顯著影響 孕酮 3 雄性性激素 雄性激素 睪酮 雄酮 雄烯二酮 可看作雄烴的衍生物 生理功能 刺激男性性器官發(fā)育 促精子生成及促進(jìn)男性的第二性征 另外對(duì)全身代謝也有影響 四 脂肪族激素 前列腺烷酸 所有的PG在C 13和C 14之間有1個(gè)反式雙鍵 C 15有1個(gè)羥基 前列腺素 prostaglandin PG PGE PGF 天然的 PGF 化學(xué)合成 PGA PGB 四 激素的作用機(jī)制 靶細(xì)胞膜上或靶細(xì)胞內(nèi)有激素的受體 激素為什么只對(duì) 靶 起作用 有關(guān)受體的基本概念 受體的概念受體能識(shí)別并與特定信號(hào)物質(zhì)結(jié)合的特異蛋白 糖脂配體與受體結(jié)合的細(xì)胞外生物活性物質(zhì) 如激素 某些藥物 毒素等 受體的類型 根據(jù)在細(xì)胞內(nèi)分布的不同 膜受體胞內(nèi)受體 按其結(jié)構(gòu)和接受信號(hào)的種類及轉(zhuǎn)換方式分為 1 離子通道型受體主要是神經(jīng)遞質(zhì)受體 1 膜受體 存在于細(xì)胞質(zhì)膜表面 本質(zhì) 跨膜糖蛋白 一條肽鏈作用 接受胞外信號(hào)后不直接影響細(xì)胞內(nèi)變化需要G蛋白介導(dǎo)如 腎上腺素 2及 受體 毒覃堿型乙酰膽堿受體 2 G蛋白偶聯(lián)型受體 本質(zhì) 跨膜糖蛋白 含一個(gè) 螺旋作用 與配體結(jié)合后可使受體本身磷酸化 可催化底物蛋白特定的Tyr殘基磷酸化如 胰島素受體 3 具有酶活性的受體 存在 主要于細(xì)胞核內(nèi) 在胞漿中結(jié)合配體后也轉(zhuǎn)入核內(nèi)作用 調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄如 類固醇激素受體 甲狀腺素受體 2 胞內(nèi)受體 4種途徑 1 通過(guò)cAMP途徑2 鈣及肌醇三磷酸作用途徑3 受體的酪氨酸激酶途徑4 固醇類激素受體調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄速度 1 通過(guò)cAMP起作用 G蛋白 第二信使學(xué)說(shuō)由Sutherland提出 因此他榮獲1971年國(guó)際生理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金 1 cAMP的產(chǎn)生與滅活 腺苷酸環(huán)化酶 cAMP cAMP 環(huán)核苷酸磷酸二酯酶 5 AMP Mg2 是兩酶的激活劑 咖啡堿 茶堿對(duì)環(huán)核苷酸磷酸二酯酶有抑制作用 ATP 通過(guò)激活依賴cAMP的蛋白激酶A PKA 起作用PKA四個(gè)亞基2個(gè)相同的催化亞基C 2個(gè)相同的調(diào)節(jié)亞基R每個(gè)R上有兩個(gè)cAMP結(jié)合位點(diǎn) 結(jié)合4個(gè)cAMP后C與R脫離呈解聚態(tài) 有活性 2 cAMP的作用機(jī)制 第一信使與靶細(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合 腺苷酸環(huán)化酶 AC 被活化 ATP分解為cAMP和ppi cAMP 升高 活化蛋白激酶A PKA 活化糖原磷酸化酶激酶糖原分解 磷酸葡萄糖的含量集聚增加 腎上腺素的作用機(jī)理 激素與受體結(jié)合 活化磷酸肌醇酶 磷脂酶C 催化磷脂酰肌醇PI PIP2 IP3和DAGPIP2 磷脂酰肌醇4 5 二磷酸IP3 肌醇1 4 5三磷酸DAG 二?；视?2 磷酸肌醇作用途徑 R G蛋白 磷脂酶C DG PKC IP4 IP3 H Ca 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) PIP2 磷脂酰肌醇 4 5 二磷酸DG 二脂酰甘油IP3 肌醇 1 4 5 三磷酸IP4 肌醇 1 3 4 5 四磷酸 PIP2 使酶的活性發(fā)生改變 酶 或蛋白質(zhì) 酶或蛋白質(zhì) P P 改變鈣調(diào)蛋白及其他鈣傳感器的構(gòu)象 產(chǎn)生生理效應(yīng) 有重復(fù)出現(xiàn)的螺旋區(qū) 泡區(qū) 螺旋區(qū) EF手圖象 在含Ca2 循環(huán)溶液中離體蛙心才能繼續(xù)搏動(dòng)細(xì)胞收縮 胞吐 胞飲 糖原代謝 神經(jīng)遞質(zhì)的釋放 細(xì)胞死亡等都與Ca 有關(guān) Ca2 是許多信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的細(xì)胞內(nèi)信號(hào) 鈣調(diào)蛋白和其他的鈣傳感器 Ca Ca 激素結(jié)合到實(shí)質(zhì)為酪氨酸激酶的受體上 使受體本身酪氨酸殘基磷酸化 同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)酪氨酸激酶的活性 3 受體的酪氨酸激酶途徑 胰島素受體 兩個(gè) 鏈 細(xì)胞外側(cè) 和兩個(gè) 鏈 穿過(guò)細(xì)胞膜 酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域在 鏈細(xì)胞質(zhì)側(cè) 胰島素結(jié)合位點(diǎn)在 鏈上 胰島素的結(jié)合打開受體酪氨酸激酶活性 自動(dòng)對(duì) 鏈上酪氨酸殘基進(jìn)行磷酸化 自身磷酸化作用 反應(yīng)慢 形成激素 核受體復(fù)合物激素首先進(jìn)入細(xì)胞 與胞漿中受體形成激素 胞漿受體復(fù)合物 進(jìn)入細(xì)胞核 激素的受體是結(jié)合著DNA的蛋白質(zhì) 受體轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)錄的增強(qiáng)子 特定的基因擴(kuò)增地表達(dá)類固醇類激素以此種方式作用于機(jī)體 去除抑制蛋白的作用 4 激素誘導(dǎo)酶的合成 類固醇激素 R 核膜 mRNA mRNA 酶蛋白 P581表17 6一些激素的作用方式 五 激素分泌的調(diào)節(jié) 一 神經(jīng)軸從上到下 刺激 神經(jīng)系統(tǒng) 一級(jí) 二級(jí) 從下到上