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文檔簡(jiǎn)介
1、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,Bayliss W 及Starling E提出,.,.,類別,動(dòng)物激素,植物激素,脊椎動(dòng)物激素,無脊椎動(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,.,①產(chǎn)生
2、部位:不是所有的細(xì)胞, 是某些特定的組織細(xì)胞②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③效率:量少,作用大④功能:調(diào)節(jié)新陳代謝,協(xié)調(diào)機(jī)體各部位功能⑤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
3、丘腦,產(chǎn)生激素的內(nèi)分泌腺很多,以哺乳動(dòng)物為例,一些特殊的內(nèi)分泌腺主要有右圖的幾類。分泌的激素參見書上P551頁(yè)的表17-1及表17-2,甲狀腺,腎上腺,胰腺,卵巢,睪丸,.,垂體前頁(yè),下丘腦,垂體后頁(yè),,松果體,,垂體中頁(yè),.,加壓素催產(chǎn)素,下丘腦,.,神經(jīng)內(nèi)分泌軸,三長(zhǎng)軸:下丘腦(H)-腦垂體(P)-甲狀腺(T) Hypothalamus PituitaryThyroid:HPT,代謝軸下丘腦(H)-腦垂體(P)-腎上腺皮質(zhì)(
4、A) Hypothalamus PituitaryAdrenal:HPA,應(yīng)激軸下丘腦(H)-腦垂體(P)-性腺(G) Hypothalamus Pituitary HPG,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,.,.,(二)激素的化學(xué)本質(zhì),1、含氮激素 蛋白質(zhì)激素——前垂體、甲狀旁腺、胰島 多肽激素——下丘腦(調(diào)節(jié)垂體前葉的
5、功能) 氨基酸衍生物激素——甲狀腺、腎上腺髓質(zhì)2、固醇類激素 性腺和腎上腺皮質(zhì)分泌的激素大多數(shù)是類固醇激素。3 脂肪酸衍生物激素 主要由生殖系統(tǒng)及其它組織分泌產(chǎn)生。,.,二、激素的合成和分泌,合成途徑:,1、由激素的結(jié)構(gòu)基因通過轉(zhuǎn)錄與翻譯形成。如蛋白質(zhì)和多肽類激素的合成。2、通過胞內(nèi)存在的酶系催化合成。如固醇類激素和脂肪酸衍生物激素合成。,.,(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,許多多
6、肽激素的前體都是較大的蛋白質(zhì),這種前體多肽激素分子稱為“原激素”。原激素經(jīng)酶解,才加工成相對(duì)分子質(zhì)量較小的有活性的激素。如胰島素原,甲狀旁腺素原,胰高血糖素原,降鈣素原,大胃泌素及促黑激素前體。,.,原激素,.,(二)甲狀腺激素和腎上腺激素是 aa衍生物,去甲腎上腺素腎上腺素,1、腎上腺激素,酪氨酸,,多巴,多巴胺,.,甲狀腺球蛋白,甲狀腺素(T4)三碘甲狀腺原氨酸(T3),碘化,.,(三) 固醇類激素,所有固醇類激素都由膽固醇
7、轉(zhuǎn)變成孕酮,,腎上腺皮質(zhì)激素,脫氧皮質(zhì)酮,雄激素,雌激素,.,(四) 脂肪族激素-前列腺素,前列腺素實(shí)際上是一類具有生物活性的物質(zhì)的總稱,已發(fā)現(xiàn)幾十種。,磷脂,花生四烯酸,前列腺素,.,三、重要激素舉例,(一)氨基酸衍生物激素,.,1.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
8、,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:大同小異,① 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。,.,② 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) (臨床上被用來作為升壓藥物,起抗休克作用),去甲腎上腺
9、素也能使血壓升高,但機(jī)制不同,去甲腎上腺素主要使除冠狀動(dòng)脈以外的全身小動(dòng)脈收縮,所以使血壓升高(對(duì)血管作用大),總的來講腎上腺素和去甲腎上腺素使血糖↑,血壓↑。,狗急跳墻:血流速度快,血氧、血糖高,.,.,2、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
10、腺原氨酸,簡(jiǎn)稱T3),天然的甲狀腺素是酪氨酸的衍生物,均為L(zhǎng)-構(gòu)型。甲狀腺是體內(nèi)吸收碘能力最強(qiáng)的組織,能將體內(nèi)70-80%的碘富集在其中。,.,(2)生物合成,二分子二碘Tyr作用形成甲狀腺素(T4),一碘Tyr,.,關(guān)于生物合成的二個(gè)問題,① 活性碘:,食物碘,胃腸道,I-,H2O2,甲狀腺過氧化物酶,活性碘(I2),,② 碘化反應(yīng)并不發(fā)生在游離Tyr,而是在甲狀腺 球蛋白分子中的Tyr殘基。,.,甲狀腺素沒有特異的靶細(xì)
11、胞,它的生理作用很廣泛,幾乎遍及全身各組織,它的主要生理功能有兩方面:,(3)生理功能,① 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。,② 維持機(jī)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育。,.,甲狀腺素的分泌量維持在一定水平,甲狀腺機(jī)能亢進(jìn),甲狀腺素分泌過多----甲亢。,甲狀腺機(jī)能減退或切除甲狀腺時(shí):,① 發(fā)生在幼年得呆小?。ㄒ鸢l(fā)育遲緩,身材矮小,行動(dòng)呆笨而緩慢),② 發(fā)生在成年得粘液性水腫。(出現(xiàn)厚皮病,心博減慢,
12、基礎(chǔ)代謝降低,性機(jī)能低下),甲狀腺激素的分泌受腺垂體分泌的促甲狀腺激素的調(diào)節(jié)。,還有一種由于食物中長(zhǎng)期缺碘引起地方性甲狀腺腫,反之,甲狀腺機(jī)能亢進(jìn),動(dòng)物眼球突出,心跳加快,基礎(chǔ)代謝增高,消瘦,神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高,表現(xiàn)為神經(jīng)過敏等.,.,(二)重要多肽類激素,這類激素包括由垂體,下丘腦、胰島、甲狀腺、甲狀旁腺、胃腸和胸腺等分泌的激素。,垂體在神經(jīng)系統(tǒng)(下丘腦)的控制下,調(diào)節(jié)著全身各種內(nèi)分泌腺,是各種內(nèi)分泌腺的推動(dòng)者。高等動(dòng)物體內(nèi)一大部分激
13、素屬于“下丘腦神經(jīng)內(nèi)分泌體系” 垂體前頁(yè)及中頁(yè)能自行合成激素,后頁(yè)僅能貯存及分泌激素,后頁(yè)分泌的激素是由下丘腦合成。,.,1.垂體前葉激素:,①生長(zhǎng)激素(GH)②促甲狀腺素(TSH)③促黃體生成素(LH)④促卵泡激素(FSH)⑤催乳激素(LTH) ⑥促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)⑦脂肪酸釋放激素(LPH),.,① 生長(zhǎng)激素 (GH),化學(xué)本質(zhì):蛋白質(zhì),不同來源的GH,Mr不同,Mr 2萬~5萬,結(jié)構(gòu)差異較大。如
14、人的GH Mr 21000由191個(gè)氨基酸組成。牛的GH Mr 46000,由396個(gè)氨基酸組成。,不同種屬來源的GH結(jié)構(gòu)不同,但有一部分序列是相同的,這相同的序列與生物功能有關(guān)。,.,(1):促進(jìn)蛋白質(zhì)和RNA的生成(2):調(diào)節(jié)蛋白質(zhì),糖和脂肪代謝(3):刺激骨與軟骨的生長(zhǎng)(最主要)(4):促進(jìn)粘多糖及膠原的合成 對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和生長(zhǎng)影響不大過多:幼體—巨人癥 成人—肢端肥大缺乏:侏儒,功能:,.,21
15、歲高僅1.15米的應(yīng)城學(xué)生陳巍走進(jìn)了湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院,.,.,化學(xué)本質(zhì):都是糖蛋白,都由兩條多肽鏈組成,分別稱為α-鏈,β-鏈 (每條多肽鏈都含有糖)。比較短的一條是α-鏈, 較長(zhǎng)的一條是β鏈。也稱α-亞基,β-亞基。,這三種激素α-鏈結(jié)構(gòu)很相似,不同的在β-鏈。 不同激素特有的生理活性是由β-鏈決定的。,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,② ③④,,:
16、促激素,推測(cè)這三種激素有一個(gè)共同的祖先,即從同一個(gè)前體分子來的。,.,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:,.,促黃體生成素:又稱促間質(zhì)細(xì)胞激素,雄性:刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞發(fā)育,分泌雄性激素。,雌性:促進(jìn)卵泡發(fā)育成黃體,促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)變成孕酮并分泌孕酮,阻止排卵。,促卵泡激素和黃體生成素作用的靶是卵巢、睪丸。,雄性:促進(jìn)精巢發(fā)育,刺進(jìn)精子生成和釋放。,雌性:促卵泡生成和釋放、排卵和分泌雌激素
17、。,促卵泡激素:,.,⑤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。,.,⑥ 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。,可用ACTH來診斷腎上腺皮質(zhì)的生理狀況,也可用它治療痛風(fēng),氣喘和皮膚痛等病。,.,
18、⑦脂肪酸釋放激素(lipotropic hormones,LPH),β-脂肪酸釋放激素(β-LPH):由91個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì),γ-脂肪酸釋放激素(γ-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。,ACTH族激素和β-LPH族激素很可能來源于同一個(gè)前體(ACTH-β-LPH前體)。,.,2、垂體中葉激素,促黑激素(MSH),結(jié)構(gòu):,MSH有α-MSH和β-MSH,均為肽類化合物。,α-MSH是13肽,沒有
19、種屬差異。,β-MSH有種屬差異,人的β-MSH是22肽,牛、羊 的β-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,過去認(rèn)為催產(chǎn)素和升壓素是垂體后頁(yè)合成的,實(shí)際上并不是垂體后頁(yè)合成的,而是下丘腦神經(jīng)細(xì)胞合成的,然后順著神經(jīng)纖維運(yùn)送到垂體后頁(yè),并貯存在那里,在受到適當(dāng)刺激時(shí)再分泌入血液。所以垂體后頁(yè)實(shí)際上是貯存和分泌這二種激素的器官。,.,結(jié)構(gòu):,催產(chǎn)素(oxytocin)和升壓素
20、(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。(1:120億的劑量已能引起離體子宮收縮。,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。 是調(diào)節(jié)水代謝的重要激素。,生物活性可以被胰蛋白酶破壞。也受巰基乙醇影響,.,催
21、產(chǎn)素和升壓素由于它們結(jié)構(gòu)十分相似,很可能有一個(gè)共同的祖先。它們的祖先很可能是升壓催產(chǎn)素(vasotocin) 。,催產(chǎn)素有種屬特異性,升壓素?zé)o種屬特異性。,.,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,腺垂體:前頁(yè)+中頁(yè)神經(jīng)垂體:后頁(yè),.,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
22、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),,,,,,,,,,,,,.,多肽激素的特征:,① 許多激素的第一個(gè)氨基酸往往是焦谷氨酸,C端為酰胺。即沒有游離的氨基端和羧基端,這樣可防止氨肽酶、羧肽酶的降解。,② 多肽激素的原始祖先數(shù)目是有限的,即許多激素來源于同一前體,從同一祖先來。,.,5.腦肽,1975年有人從豬腦中分離出兩種具有嗎啡活性的腦啡肽:,Leu-腦啡肽: H3+N-Tyr-Gly-Gl
23、y-phe-Leu-COO-,Met-腦啡肽: H3+N-Tyr-Gly-Gly-phe-Met-COO-,內(nèi)啡肽(endophin),從垂體分離出的一族具有嗎啡功能的內(nèi)啡肽,有α、β、γ-三種,α-內(nèi)啡肽為16肽,β-內(nèi)啡肽為32肽,γ-內(nèi)啡肽為17肽。,.,腦內(nèi)注射內(nèi)啡肽能引起全身在幾小時(shí)內(nèi)深度消失痛覺,體溫降低,行為變得木僵并呈現(xiàn)向外牽張姿勢(shì)。內(nèi)啡肽的生物學(xué)研究,拓寬了對(duì)神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)精神病學(xué)的理解,對(duì)人類情感的生理學(xué)基礎(chǔ)也
24、有了更深入的認(rèn)識(shí)。,腦肽的功能:鎮(zhèn)痛,.,6.胰島及甲狀旁腺等的激素,(1)胰島素(insulin),胰島b細(xì)胞基因表達(dá)的產(chǎn)物。,.,結(jié)構(gòu):,.,功能:,① 促進(jìn)糖原的生物合成以及葡萄糖的氧化,降低血糖。,② 促進(jìn)蛋白質(zhì)及脂類的合成代謝。,當(dāng)胰島受到嚴(yán)重破壞時(shí),胰島素分泌顯著減少,血糖升高,尿中糖排出,發(fā)生糖尿病。,.,(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。,① 主要促使肝糖原分解,使血糖↑,
25、② 促使脂肪分解。,.,哪些激素與維持血糖的水平有關(guān)?,胰島素腎上腺素、胰高血糖素和生長(zhǎng)激素。,.,(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(Vit D3):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,占腎上腺全重
26、2/3,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。另外可減輕過敏反應(yīng),減輕炎癥。,醋酸地塞米松等,.,(2)鹽皮質(zhì)激素,包括醛固酮、脫氧皮質(zhì)醇、脫氧皮質(zhì)酮、脫氫皮質(zhì)酮,其中以醛固酮的生理效應(yīng)最強(qiáng)。,這類激素對(duì)水、鹽代謝影響較大,對(duì)糖和蛋
27、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,.,① 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。與體脂的分布和沉積有關(guān)。,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
28、,對(duì)全身代謝也有顯著影響。,孕酮,.,機(jī)體內(nèi)孕酮及雌二醇聯(lián)合起作用,使月經(jīng)及妊娠過程能夠正常完成。,.,3、雄性性激素,主要由睪丸的間質(zhì)細(xì)胞分泌,但腎上腺皮質(zhì)及卵巢也分泌少量的雄性激素。,雄性激素:睪酮、雄酮、雄烯二酮,可看作雄烴的衍生物,三種激素中只有睪酮是睪丸分泌的,它的生理功效最大,雄酮和雄烯二酮是睪酮的降解產(chǎn)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。,雄激素和雌激素在機(jī)體中作
29、用雖不相同,但是它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上是相似的,都是由膽固醇衍生而成,可相互轉(zhuǎn)化。雄性和雌性動(dòng)物體內(nèi)都存在著一定比例的雄激素和雌激素,兩者存在一定平衡。,.,(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,PGFα,PGA,PGB,.,功能:前列腺素是人體分布最廣,也是效應(yīng)最大的生物活性物質(zhì)之一,它對(duì)全身各個(gè)系統(tǒng)如生殖、心血管、呼吸和
30、消化及神經(jīng)系統(tǒng)等均有作用,并對(duì)代謝過程發(fā)生影響,例如:它能刺激子宮平滑肌收縮,可用于引產(chǎn)或人工流產(chǎn)。,.,,前列腺素有增加發(fā)炎的效應(yīng)。阿司匹林可干擾前列腺素的酶促合成——消炎。,.,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(receptor) 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(ligand) 與受體結(jié)合的細(xì)胞外生物活
31、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 N端位于膜的外表面—胞外信號(hào)結(jié)合部位 C端位于膜內(nèi)側(cè)—與G蛋白相互作用 跨膜疏水部位——7個(gè)α螺旋作用:接受胞外信號(hào)后不直接影響細(xì)胞內(nèi)
32、變化 需要G蛋白介導(dǎo)如:腎上腺素α2及β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)α螺旋類型1:膜外部分為配體結(jié)合區(qū)域 膜內(nèi)側(cè)具有酪氨酸蛋白激酶活性類型2:本身不具有酶的活性 結(jié)合配體后與Tyr蛋白激酶偶聯(lián)而有活性作 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,.
33、,膜受體接受信號(hào)——水溶性胞內(nèi)受體接受信號(hào)——脂溶性小分子存在: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 無配體時(shí)受體與抑制蛋白結(jié)合 結(jié)合配體后暴露出DNA結(jié)合位點(diǎn)如:類固醇激素受體、甲狀腺素受體,2、胞內(nèi)受體,.,.,1、專一性——由其結(jié)構(gòu)決定同一信號(hào)分子可能有兩種以上的受體同一信號(hào)分子與不同受體結(jié)合產(chǎn)生不同的效應(yīng)2、高親和性——極低濃度下即可被受體捕獲10
34、–9 — 10-10 mol/l,即使雜Pr高10萬倍3、可飽和性——靶細(xì)胞上受體數(shù)目有限不同細(xì)胞上、同一受體的數(shù)目可能不同;同一細(xì)胞上不同受體的數(shù)目可能不同4、可逆性——非共價(jià)鍵結(jié)合,受體的性質(zhì),.,4種途徑,1、通過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,.,激素作用的四種方式第一種:反應(yīng)快,通過生成cAMP而立即起作用大部分含氮激素以這種方式起作用①激素
35、(第一信使)與細(xì)胞膜上特異受體結(jié)合;②腺苷酸環(huán)化酶被活化,③催化ATP生成cAMP(第二信使);④cAMP再經(jīng)一系列的相關(guān)反應(yīng)——級(jí)聯(lián)放大: a、先激活細(xì)胞內(nèi)的蛋白激酶A b、再誘發(fā)各種功能單位產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng) 亦被稱為第二信使學(xué)說,.,1.通過cAMP起作用,.,G蛋白:GTP結(jié)合蛋白,依賴于GTP的調(diào)節(jié)蛋白。,α -亞基:45KD β-亞基:35KD γ -亞基:7KD,GTP,,α
36、,G -GTP (活性狀態(tài)),,,β,γ,Gβγ,G蛋白與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),取代,.,G 蛋 白,,,腺苷酸環(huán)化酶,.,第二信使學(xué)說由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,信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制,.,通過激活依賴cAMP的蛋白激酶
37、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)——有活性可催化特定酶Ser-OH、Thr-OH磷酸化(激活/抑制)產(chǎn)生生理效應(yīng),(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)
38、 ↓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,.,.,.,磷酸肌醇級(jí)聯(lián)放大:激素與受體結(jié)合,激活G蛋白,G蛋白開啟磷酸肌醇酶催化活性激素與受體結(jié)合↓活化磷酸肌醇酶(磷脂酶C)↓ 催化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?G蛋白,2、磷酸肌醇作用途徑,.,
39、R,G 蛋 白,磷 脂 酶 C,,,,DAG,PKC,IP4,,IP3,,,,H,,Ca↑,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),PIP2:磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 DAG: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),.,.,兩個(gè)細(xì)胞內(nèi)信使IP3——打開Ca2+通道(從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
40、/肌質(zhì)網(wǎng)中釋放), 胞質(zhì)內(nèi)[Ca2+ ]升高,鈣調(diào)蛋白和其他鈣傳感器 構(gòu)象改變,更容易和靶蛋白結(jié)合——壽命短,維持幾秒鐘,磷酸酶順次作用 形成肌醇,失去5-磷酸基即喪失信使作用DAG——活化蛋白激酶C 、激活/失活靶酶活性如糖原合成酶被磷酸化后,停止合成糖原,.,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、
41、糖原代謝、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、細(xì)胞死亡等都與Ca2+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,激發(fā)此激酶的催化活性,使受體本身酪氨酸殘基磷酸化;受體中酪氨酸的磷酸化又進(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①細(xì)胞膜上的糖蛋白,有兩個(gè)α鏈(細(xì)胞外側(cè))和兩個(gè)β鏈(穿過細(xì)胞膜)②酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域在β鏈細(xì)胞質(zhì)側(cè); 胰島素
42、結(jié)合位點(diǎn)在α鏈上③胰島素的結(jié)合打開受體酪氨酸激酶活性,自動(dòng)對(duì)β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) 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,,
43、,,mRNA,,,mRNA,,,,,酶蛋白,,.,.,P581 表17-6 一些激素的作用方式,,第二信使:cAMP,cGMP,IP3,DAG,Ca2+, 神經(jīng)酰胺, 花生四烯酸,NO等。,.,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:負(fù)反饋(長(zhǎng)、短、超短)(二)酶的分步剪裁調(diào)控(三)多元調(diào)控,.,P582
44、 圖17-28,外圍激素,.,1、生長(zhǎng)素:天然的是吲哚乙酸2、赤霉素:一類物質(zhì),促進(jìn)莖葉生長(zhǎng)、 打破休眠、促進(jìn)萌發(fā)、防止果實(shí)脫落等3、細(xì)胞激動(dòng)素(細(xì)胞分裂素)4、脫落酸(離層酸):促進(jìn)脫葉、脫果、存在于衰老和休眠的器官中5、乙烯,六、 植物激素,.,七、 昆蟲激素,昆蟲激素的類別1、發(fā)育激素:(1)保幼激素——抑制成蟲特征的出現(xiàn)(2)蛻皮激素、鞣化激素、羽化激素(3)腦激素:調(diào)節(jié)發(fā)育激素2、性激素:
45、某些稱為外激素(信息素)3、變色激素:保護(hù)色、警戒色的形成,.,1.激素的一種更廣泛的定義是指________________,根據(jù)溶解性質(zhì),激素可分為________________和________________兩類。所有的固醇類激素都是由________________合成來的2.激素作用具有的特異性與________________有關(guān)。 4.水溶性激素的受體通常在________________上,而脂溶性激素的受體通
46、常在________________。5.阿司匹林具有消炎的功能是因?yàn)樗隗w內(nèi)能夠阻斷________________的合成。 9.能夠促進(jìn)血糖濃度升高的激素有________________、________________和 ________________。,.,1.胰高血糖素既可以促進(jìn)肝糖原的分解,又能促進(jìn)肌糖原的分解。5.原核生物和真核生物都可以使用cAMP作為一種信息分子。6.甲狀腺素是由酪氨酸直接轉(zhuǎn)變而來。,.,
47、1.NO作為一種信息分子,它在體內(nèi)是由哪一種氨基酸轉(zhuǎn)變而來? A.Lys B.Arg C.Gln D.Asn E.His5.在一家精神病院,有一位病人闖進(jìn)藥房,大量口服了某一種激素。試問醫(yī)生會(huì)擔(dān)心他服用哪一種激素? A.胰島素 B.胰高血糖素 C.生長(zhǎng)激素 D.甲狀旁腺素
48、 E.甲狀腺素7.不同的細(xì)胞對(duì)同一種第二信使產(chǎn)生不同的反應(yīng)是因?yàn)椴煌募?xì)胞具有 A.不同的受體 B.不同的酶組成 C.不同水平的磷酸二酯酶 D.不同的G蛋白 E.不同的膜脂,.,8.激活1分子PKA需要幾分子cAMP? A.1分子 B.2分子 C.3分子 D.4分子
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