《生物化学激素》PPT课件.ppt

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1、第17章 激素,Hormone,本章主要内容,一、概述,二、激素的合成和分泌,三、重要激素举例,四、激素的作用机制,五、激素分泌的调节,六、植物激素,七、昆虫激素,一、概述,定义：,激素是生物体内特殊组织或腺体产生的、直接分泌到体液中，通过体液运送到特定的作用部位，从而引起特殊激动效应的一群微量的有机化合物。,1904年，Bayliss W 及Starling E提出,类别,动物激素,植物激素,脊椎动物激素,无脊椎动物激素,氨基酸衍生物激素,肽和蛋白质激素,类固醇激素,脂肪酸衍生物激素,甲壳类激素,昆虫激素,据溶解性能,脂溶性激素,水溶性激素,产生部位：不是所有的细胞，是某些特定的组织细胞作用

2、部位：不在产生部位，经体液运输到靶器官/细胞效率：量少，作用大功能：调节新陈代谢，协调机体各部位功能调节：分泌量随内外环境变化而增减 激素调控往往是局部性的，直/间接受到神经系统的控制。,激素的特点,（一）激素的分泌,脑垂体,下丘脑,甲状腺,肾上腺,胰腺,肾脏,睾丸,下丘脑,垂体前叶,垂体后叶,加压素催产素,神经内分泌轴,三长轴：下丘脑（H）-脑垂体（P）-甲状腺（T）Hypothalamus Pituitary Thyroid：HPT，代谢轴下丘脑（H）-脑垂体（P）-肾上腺皮质（A）Hypothalamus Pituitary Adrenal:HPA，应激轴下丘脑（H）-脑垂体（P）-性腺

3、（G）Hypothalamus Pituitary HPG，生殖轴,三短轴：下丘脑（H）-生长激素：生长发育下丘脑（H）-催乳素：催乳下丘脑（H）-促黑色素：黑色素,下丘脑,（二）激素的化学本质,1、含氮激素 2、类固醇激素 3、脂肪酸衍生物激素,二、激素的合成和分泌,合成途径：,1、由激素的结构基因通过转录与翻译形成。2、通过胞内存在的酶系催化合成。,（一）多肽激素合成后储存于分泌囊中,结构基因经转录、翻译而成,原激素,前胰岛素原,胰岛素原,成熟胰岛素,（二）aa的衍生物,去甲肾上腺素肾上腺素,酪氨酸,左旋多巴,多巴胺,去甲肾上腺素,肾上腺素,甲状腺球蛋白,甲状腺素(T4)三碘甲状腺原氨酸(

4、T3),（三）固醇类激素,胆固醇,孕酮,甾醇,糖皮质激素,醛固酮,盐皮质激素,睾酮,雌二醇,性激素,（四）脂肪族激素,前列腺素类、血栓烷类、白三烯类,磷脂,花生四烯酸盐,前列腺素,血栓烷,白三烯,三、重要激素举例,（一）氨基酸衍生物激素,1、甲状腺激素,甲状腺分泌 甲状腺素（T4）三碘甲腺原氨酸（T3）,（1）结构,甲状腺素（3,5,3,5-四碘甲腺原氨酸，简称T4）。,三碘甲腺原氨酸（3,5,3-三碘甲腺原氨酸，简称T3）,（2）生物合成,二分子二碘Tyr作用形成甲状腺素（T4）,一碘Tyr,（3）生理功能,促进体内各物质的代谢，增加代谢率；另外增加耗 氧量和产热量。,维持机体的正常生长发育

5、。,2肾上腺素,（1）结构,肾上腺素与去甲肾上腺素的结构,肾上腺分为髓质和皮质两部分。髓质分泌肾上腺素和少量去甲肾上腺素。去甲肾上腺素主要由交感神经末梢分泌。,（2）生物合成,Tyr,羟化,CO2,羟化,正肾上腺素（去甲肾上腺素）,+CH3（由Met供给）,肾上腺素,Tyr羟化酶,（3）生理功能：,肾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。,去甲肾上腺素也有上述作用，但作用较弱。,肾上腺素可使血管收缩；并能刺激心脏，使心肌收缩力增加，心跳加快，所以使血压升高。（对心脏 作用大）（临床上被用来作为升压药物，起抗休克作用）,狗急跳墙：血流速度快，血氧、血糖高,（二）

6、重要多肽类激素,这类激素包括由垂体（腺垂体、神经垂体），下丘脑、胰腺、甲状腺、甲状旁腺、胃肠和胸腺等分泌的激素。,1垂体前叶激素：,生长激素（GH）促甲状腺素（TSH)促黄体生成素（LH）促卵泡激素（FSH）催乳激素（LTH）促肾上腺皮质激素（ACTH）脂肪酸释放激素（LPH）,生长激素（GH）和催乳激素（LTH）：,化学本质：蛋白质,（1）：促进蛋白质和RNA的生成（2）：调节糖和脂肪代谢（3）：刺激软骨的生长（最主要）过多：幼体巨人症 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与生长激素相似,一条肽链的蛋白质，人的LTH约由200个氨基酸组成。,功能：

7、刺激乳腺分泌乳汁，刺激黄体分泌孕酮。,化学本质：都是糖蛋白,促甲状腺素（TSH）,促卵泡激素（FSH）,促黄体生成素（LH）,促激素、促性腺激素,:促激素,促甲状腺激素：靶腺是甲状腺，促使甲状腺发育以及分泌甲状腺激素，从而影响全身代谢。,功能：,促肾上腺皮质激素（ACTH）,ACTH是39个氨基酸组成的多肽，有种属差异。,生理功能：促使肾上腺皮质发育和促使肾上腺皮质分泌激素。,脂肪酸释放激素（lipotropic hormones，LPH）,-脂肪酸释放激素（-LPH）：由91个氨基酸组成的蛋白质,-脂肪酸释放激素（-LPH）：由58个氨基酸组成的蛋白质,功能：促使脂肪水解，释放出脂肪酸。,2

8、、垂体中叶激素,促黑激素（MSH）,结构：,MSH有-MSH和-MSH，均为肽类化合物。,-MSH是13肽，没有种属差异。,-MSH有种属差异，人的-MSH是22肽，牛、羊 的-MSH是18肽。,功能：促使皮肤黑色细胞分泌黑色素，使皮肤颜色加深。,3、垂体后叶激素,结构：,催产素（oxytocin）和升压素（也称加压素vasopressin）是含S-S键的9肽。,这两种激素肽链骨架相似，都为含二硫键的二十元环，差别在第3位和第8位氨基酸不相同。,催产素：使子宫平滑肌收缩，用于催产，还可使乳腺平滑肌收缩，排出乳汁。,功能：,升压素：使毛细血管收缩，增加血压；并有减少排尿的作用，即抗利尿作用，所以

9、升压素也称抗利尿激素。,总结：垂体很小，但分泌的激素很多，这些激素的分泌受下丘脑的控制。,4、下丘脑激素,下丘脑,下丘脑至少分泌10种激素，这10种激素的化学本质都属肽类，而且是Mr较小的多肽。,促肾上腺皮质激素释放因子,黄体生成素释放因子,促卵泡激素释放因子,促甲状腺激素释放因子,释放抑制因子(RIF),释放因子(RF),5脑肽,功能：镇痛,内啡肽（endophin）,6胰岛及甲状旁腺等的激素,（1）胰岛素（insulin）,结构：,前胰岛素原,胰岛素原,成熟胰岛素,功能：,促进糖原的生物合成以及葡萄糖的氧化，降低血糖。,促进蛋白质及脂类的合成代谢。,（2）胰高血糖素（glucagon）,结

10、构：29肽,功能：在许多方面与胰岛素相反。,主要促使肝糖原分解，使血糖,促使脂肪分解。,哪些激素与维持血糖的水平有关？,（3）甲状旁腺激素和降钙素,甲状旁腺激素（PTH）,结构：蛋白质激素，有种属差异。,降钙素（CT）,结构：由32个氨基酸组成的多肽,甲状旁腺激素：血钙，血磷。,降血钙素：血钙，血磷。,1,25-二羟胆钙化醇：血钙，血磷。,（三）、重要固醇类激素,1肾上腺皮质激素,由肾上腺皮质分泌，主要有7种，它们是环戊烷多氢菲的衍生物。,皮质激素一般结构式,（1）糖皮质激素,包括皮质酮、皮质醇和可的松,这类激素对糖代谢影响很大，而对水盐代谢影响很小，所以称糖皮质激素。,主要功能：调节糖代谢，

11、抑制糖的氧化，促使蛋白质转化为糖，升高血糖。,（2）盐皮质激素,这类激素对水、盐代谢影响较大，对糖和蛋白质代谢影响较小。,主要生理功能：促使体内保留钠，排出钾（保钠排钾），调节水盐代谢。,卵泡激素,黄体激素,主要由卵巢产生，但人类的胎盘、肾上腺皮质甚至睾丸也产生少量雌激素。,2、雌性性激素,卵泡（激）素：雌二醇，雌三醇、雌酮，可看作雌烃的衍生物。,雌二醇,雌三醇,雌酮,生理功能：促进女性性器官发育、排卵。,雌二醇活性最高,黄体激素：主要为孕酮,生理功能：促进子宫和乳腺发育，抑制排卵，抑制动情，对全身代谢也有显著影响。,孕酮,3、雄性性激素,雄性激素：睾酮、雄酮、雄烯二酮，可看作雄烃的衍生物,生

12、理功能：刺激男性性器官发育，促精子生成及促进男性的第二性征。另外对全身代谢也有影响。,（四）脂肪族激素,前列腺烷酸,所有的PG在C-13和C-14之间有1个反式双键，C-15有1个羟基。,前列腺素(prostaglandin,PG）,PGE,PGF（天然的）,PGF（化学合成）,PGA,PGB,四、激素的作用机制,靶细胞膜上或靶细胞内有激素的受体,激素为什么只对“靶”起作用？,有关受体的基本概念,受体的概念受体 能识别并与特定信号物质结合的特异蛋白/糖脂配体 与受体结合的细胞外生物活性物质，如激素、某些药物、毒素等,受体的类型,根据在细胞内分布的不同,膜受体胞内受体,按其结构和接受信号的种类及

13、转换方式分为（1）离子通道型受体 主要是神经递质受体,1、膜受体,存在于细胞质膜表面,本质：跨膜糖蛋白，一条肽链 作用：接受胞外信号后不直接影响细胞内变化 需要G蛋白介导如：肾上腺素2及受体、毒覃碱型乙酰胆碱受体,（2）G蛋白偶联型受体,本 质：跨膜糖蛋白，含一个螺旋作 用：与配体结合后可使受体本身磷酸化，可催化底物蛋白特定的Tyr残基磷酸化如：胰岛素受体,（3）具有酶活性的受体,存在：主要于细胞核内；在胞浆中结合配体后也转入核内作用：调节基因的转录 如：类固醇激素受体、甲状腺素受体,2、胞内受体,4种途径,1、通过cAMP途径2、钙及肌醇三磷酸作用途径3、受体的酪氨酸激酶途径4、固醇类激素受

14、体调节基因转录速度,1通过cAMP起作用,G 蛋 白,第二信使学说由Sutherland提出，因此他荣获1971年国际生理学诺贝尔奖金,（1）cAMP的产生与灭活,腺苷酸环化酶,cAMP,cAMP,环核苷酸磷酸二酯酶,5 AMP,Mg2+是两酶的激活剂,咖啡碱、茶碱对环核苷酸磷酸二酯酶有抑制作用,ATP,通过激活依赖cAMP的蛋白激酶A（PKA）起作用PKA四个亚基2个相同的催化亚基C、2个相同的调节亚基R每个R上有两个cAMP结合位点，结合4个cAMP后C与R脱离呈解聚态有活性,(2)cAMP的作用机制,第一信使与靶细胞膜上的特异受体结合腺苷酸环化酶（AC）被活化ATP分解为cAMP和ppi

15、，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,肾上腺素的作用机理,激素与受体结合活化磷酸肌醇酶（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：二酰基甘油,2、磷酸肌醇作用途径,R,G 蛋 白,磷 脂 酶 C,DG,PKC,IP4,IP3,H,Ca,内质网,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,使酶的活性发生改变,酶 或蛋白质,酶或蛋白质,P,P,改变钙调蛋白及其他钙传

16、感器的构象 产生生理效应,有重复出现的螺旋区-泡区-螺旋区（EF手图象）在含Ca2+循环溶液中离体蛙心才能继续搏动 细胞收缩、胞吐、胞饮、糖原代谢、神经递质的释放、细胞死亡等都与Ca2+有关Ca2+是许多信号传导途径中的细胞内信号,钙调蛋白和其他的钙传感器,Ca,Ca,激素结合到实质为酪氨酸激酶的受体上，使受体本身酪氨酸残基磷酸化；同时进一步促进酪氨酸激酶的活性。,3受体的酪氨酸激酶途径,胰岛素受体两个链（细胞外侧）和两个链（穿过细胞膜）酪氨酸激酶结构域在链细胞质侧；胰岛素结合位点在链上胰岛素的结合打开受体酪氨酸激酶活性，自动对链上酪氨酸残基进行磷酸化自身磷酸化作用,反应慢、形成激素-核受体复

17、合物激素首先进入细胞与胞浆中受体形成激素-胞浆受体复合物进入细胞核激素的受体是结合着DNA的蛋白质受体转变成转录的增强子特定的基因扩增地表达 类固醇类激素以此种方式作用于机体,去除抑制蛋白的作用,4激素诱导酶的合成,类固醇激素,R,核膜,mRNA,mRNA,酶蛋白,P581 表17-6 一些激素的作用方式,五、激素分泌的调节,（一）神经轴 从上到下：刺激（神经系统、一级、二级）从下到上：负反馈（长、短、超短）（二）分步剪裁（三）多元调控,P582 图17-28,1、生长素：天然的是吲哚乙酸2、赤霉素：一类物质，促进茎叶生长、打破休眠、促进萌发、防止果实脱落等3、细胞激动素（细胞分裂素）4、脱落酸（离层酸）：促进脱叶、脱果、存在于衰老和休眠的器官中5、乙烯,六、植物激素,七、昆虫激素,昆虫激素的类别1、发育激素：（1）保幼激素抑制成虫特征的出现（2）蜕皮激素、鞣化激素、羽化激素（3）脑激素：调节发育激素2、性激素：某些称为外激素（信息素）3、变色激素：保护色、警戒色的形成,Thank you!,