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Hormone. 激素. 一、概述. 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. 定义:. 生物体内的“化学讯息”. 激素. 类别. 氨基酸衍生物激素. 肽和蛋白质激素. 脊椎动物激素. 类固醇激素. 动物激素. 脂肪酸衍生物激素. 甲壳类激素. 无脊椎动物激素. 昆虫激素. 植物激素. 激素. 据溶解性能. 脂溶性激素. 水溶性激素. 激素的特点.
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Hormone 激素
一、概述 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 定义: 生物体内的“化学讯息”
激素 类别 氨基酸衍生物激素 肽和蛋白质激素 脊椎动物激素 类固醇激素 动物激素 脂肪酸衍生物激素 甲壳类激素 无脊椎动物激素 昆虫激素 植物激素
激素 据溶解性能 脂溶性激素 水溶性激素
激素的特点 ①产生部位:不是所有的细胞, 是某些特定的组织细胞 ②作用部位:不在产生部位, 经体液运输到靶器官/细胞 ③效率:量少,作用大 ④功能:调节新陈代谢,协调机体各部位功能 ⑤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。
(一)激素的分泌 下丘脑 脑垂体
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 PituitaryThyroid:HPT,代谢轴 下丘脑(H)-脑垂体(P)-肾上腺皮质(A) Hypothalamus PituitaryAdrenal:HPA,应激轴 下丘脑(H)-脑垂体(P)-性腺(G) Hypothalamus PituitaryHPG,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
促激素 激素 释放因子/抑制因子 腺垂体 腺体 靶细胞 催产素 神经垂体 升压素 下丘脑
(二)激素的化学本质 1、含氮激素 蛋白质激素——垂体、胰岛 多肽激素——下丘脑(调节垂体前叶的功能) 氨基酸衍生物激素——甲状腺、肾上腺髓质 2、类固醇激素 性腺和肾上腺皮质分泌的激素大多数是类固醇激素。 3、脂肪酸衍生物激素 主要由生殖系统及其它组织分泌产生。
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
(二) aa的衍生物 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(T3)
前列腺素类、 血栓烷类、 白三烯类 (四) 脂肪族激素
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) 天然的甲状腺素是酪氨酸的衍生物,均为L-构型。 甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织,能将体内70-80%的碘富集在其中。
+活性碘 Tyr 3,5-二碘Tyr +活性碘 T4脱碘产生T3 T3 一碘Tyr和二碘Tyr连接而成 (2)生物合成 一碘Tyr 二分子二碘Tyr作用形成甲状腺素(T4)
还原 关于生物合成的二个问题 ① 活性碘: H2O2 胃肠道 食物碘 I- 活性碘(I2) 甲状腺过氧化物酶 ② 碘化反应并不发生在游离Tyr,而是在甲状腺 球蛋白分子中的Tyr残基。
(3)生理功能 甲状腺素没有特异的靶细胞,它的生理作用很广泛,几乎遍及全身各组织,它的主要生理功能有两方面: ① 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。 ② 维持机体的正常生长发育。
甲状腺素的分泌量维持在一定水平,甲状腺机能亢进,甲状腺素分泌过多得甲亢。甲状腺素的分泌量维持在一定水平,甲状腺机能亢进,甲状腺素分泌过多得甲亢。 甲状腺机能减退或切除甲状腺时: ① 发生在幼年得呆小病(引起发育迟缓,身材矮小,行动呆笨而缓慢) ② 发生在成年得粘液性水肿。(出现厚皮病,心博减慢,基础代谢降低,性机能低下) 反之,甲状腺机能亢进,动物眼球突出,心跳加快,基础代谢增高,消瘦,神经系统兴奋性提高,表现为神经过敏等. 还有一种由于食物中长期缺碘引起地方性甲状腺肿 甲状腺激素的分泌受腺垂体分泌的促甲状腺激素的调节。
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 CO2 羟化 羟化 Tyr 正肾上腺素(去甲肾上腺素) Tyr羟化酶 + CH3(由Met供给) 肾上腺素
分解 肝糖原 血糖(葡萄糖) 分解 肌糖原 乳酸 (3)生理功能:大同小异 ① 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。
② 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) 去甲肾上腺素也能使血压升高,但机制不同,去甲肾上腺素主要使除冠状动脉以外的全身小动脉收缩,所以使血压升高(对血管作用大) 总的来讲肾上腺素和去甲肾上腺素使血糖↑,血压↑。 • 狗急跳墙:血流速度快,血氧、血糖高
(二)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: • ①生长激素(GH) • ②促甲状腺素(TSH • ③促黄体生成素(LH) • ④促卵泡激素(FSH) • ⑤催乳激素(LTH) • ⑥促肾上腺皮质激素(ACTH) • ⑦脂肪酸释放激素(LPH)
① 生长激素 (GH)和催乳激素(LTH): 化学本质:蛋白质
生长激素 : • 不同来源的GH,Mr不同,Mr 2万~5万,结构差异较大。如人的GH Mr 21000由191个氨基酸组成。牛的GH Mr 46000,由396个氨基酸组成。 • 不同种属来源的GH结构不同,但有一部分序列是相同的,这相同的序列与生物功能有关。
功能: (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) 对神经系统的发育和生长影响不大 过多:幼体—巨人症 成人—肢端肥大 缺乏:侏儒
催乳激素(LTH): • 一条肽链的蛋白质,人的LTH约由200个氨基酸组成。 • 催乳激素中有一段氨基酸序列与生长激素相似 功能:刺激乳腺分泌乳汁, 刺激黄体分泌孕酮。
② : 促激素 促甲状腺素(TSH) 促卵泡激素(FSH) 促激素、促性腺激素 促黄体生成素(LH) 化学本质:都是糖蛋白 • 都由两条多肽链组成,分别称为α-链,β-链 • (每条多肽链都含有糖)。比较短的一条是α-链, • 较长的一条是β链。也称α-亚基,β-亚基。 • 这三种激素α-链结构很相似,不同的在β-链。 • 不同激素特有的生理活性是由β-链决定的。 • 推测这三种激素有一个共同的祖先,即从同一个前体分子来的。
功能: 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。
促卵泡激素和黄体生成素作用的靶是卵巢、睾丸。促卵泡激素和黄体生成素作用的靶是卵巢、睾丸。 促卵泡激素: 雌性:促卵泡成熟、排卵和分泌雌激素。 雄性:刺激睾丸发育,产生精子。 促黄体生成素:又称促间质细胞激素 雌性:刺激卵巢间质细胞排卵,生成黄体和分 泌黄体激素。 雄性:刺激睾丸间质细胞发育,分泌雄性激素。
③ 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。
④ 脂肪酸释放激素 (lipotropic hormones,LPH) β-脂肪酸释放激素(β-LPH):由91个氨基酸组成的蛋白质 γ-脂肪酸释放激素(γ-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。 ACTH族激素和β-LPH族激素很可能来源于同一个前体(ACTH-β-LPH前体)。
2、垂体中叶激素 促黑激素(MSH) 结构: • MSH有α-MSH和β-MSH,均为肽类化合物。 • α-MSH是13肽,没有种属差异。 • β-MSH有种属差异,人的β-MSH是22肽,牛、羊 • 的β-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。 将ACTH、α-MSH和β-MSH这三者的结构比较(P562)
3、垂体后叶激素 过去认为催产素和升压素是神经垂体产生的,实际上并不是神经垂体产生的,而是下丘脑神经细胞分泌的,然后顺着神经纤维运送到神经垂体,并贮存在那里,在受到适当刺激时再分泌入血液。所以神经垂体实际上是贮存和释放这二种激素的器官。
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。
功能: 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。 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,所以升压素也称抗利尿激素。 是调节水代谢的重要激素。
催产素无种属差异,升压素有种属差异。 催产素和升压素由于它们结构十分相似,很可能有一个共同的祖先。它们的祖先很可能是vasotocin升压催产素。
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。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。