第十六章 激素

2．性激素
• 性激素属于类固醇类激素，可分为雄性 激素和雌性激素两类。它们与动物的性 别及第二性征的发育有关。 • 性激素的分泌受垂体的促性腺激素（LHF 和 SH）调节。
四、脂肪酸衍生物激素
前列腺素
• 前列腺素（简称PG）是一类具有生理活性物质 的总称，现在已发现有几十种。这类激素广泛 存在于生殖系统和其它组织中。 • 前列腺素的基本结构为含有一个环戊烷及两个 脂肪侧链的二十碳脂肪酸。其中主要有E、F、 A、B等四类。
Gs的 调节过程：
1、激素不和受体结合时， Gs蛋白的、、三亚基呈 结合状态， 亚基与GDP结 合，腺苷酸环化酶没有活性， （此时R、G、C三者分开）；
2、激素与受体结合，导致受 体构象改变，并与G蛋白结合； 3、GTP取代与G结合的 GDP，导致G蛋白亚基、 解离， 亚基与腺苷酸环化 酶结合，使ATP转化成 cAMP；
甲状腺素
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。
生理功能
• 在甲状腺素的合成中，碘化过程并不是 发生在游离的酪氨酸上，而是甲状腺球 蛋白分子中的酪氨酸残基发生碘化反应。 • 主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢；促 进机体的生长发育和组织分化；对中枢 神经系统、循环系统、造血过程、肌肉 活动及智力和体质的发育等均有显著作 用。
(3)．胰岛激素
• 胰岛是胰脏的内分泌组织。人的胰岛主要由、 和 三种细胞组成。-细胞分泌胰高血糖 素，-细胞分泌胰岛素。
（A）胰岛素
• 胰岛素是由胰腺中胰岛的β-细胞分泌的一种 含有51个氨基酸残基的蛋白质激素。 • 胰岛素由两条多肽链组成胰岛素的生理功能主 要是促进细胞摄取葡萄糖；促进肝糖原和肌糖 原的合成；抑制肝糖原的分解。 • 胰岛素具有抑制细胞内腺苷酸环化酶活性作用， 使cAMP产生显著减少，导致糖原分解速度减慢。 胰岛素的生理功能与肾上腺素的作用相反。
（B）胰高血糖素
• 胰高血糖素为胰岛的α-细胞分泌的多肽激素，由29个 氨基酸组成，人和猪的胰高血糖素的氨基酸序列完全 一样，其结构如下： • His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-LysTyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-GlnTrp-Leu-Met-Asp-Thr • 胰高血糖素主要是促进肝糖原分解，使血糖升高，与 肾上腺素作用相似。其作用原理是激活肝细胞中的腺 苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，从而提高磷酸化酶活 性，促进肝糖原分解.
(4).甲状旁腺激素
• 甲状旁腺主要分泌甲状旁腺素（PTH）和 降钙素（CT），它们都是多肽激素。 • 二者的生理作用相反，PTH可以升高血钙， 而CT则可以降低血钙，因此都是调节钙 磷代谢的激素。
三、类固醇激素
• 类固醇激素是一类脂溶性激素，它们在结构上 都是环戊烷多氢菲衍生物。 • 脊椎动物的类固醇激素可分为肾上腺皮质激素 和性激素两类。 CH2OH
（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。
甲状腺素和肾上腺素类激素都 是酪氨酸的衍生物 固醇类激素来自于胆固醇 前列腺素来自于脂肪酸类物质 前列腺素本身不是激素，通过 激素的调节发挥作用的
二、含氮激素
1．氨基酸衍生物激素
•都有7个跨膜螺旋 •受体-G蛋白-偶联酶 称蛇行受体
联结 G－ 蛋白的受体(跨膜七次)
调节蛋白（信号转化蛋白）
•G蛋白有三个亚基：、、 ; •鸟苷酸结合蛋白
•Gi、Gs的、 亚基基本相同；
•亚基有两个结合位点，一个是与GTP结合位点， 具有GTP酶活性，能水解GTP；另一个是修饰位点， 能被细胞毒素ADP核糖基化修饰。 •Gs（ s）:被霍乱毒素ADP核糖基化，Gi（ i）:被百日咳毒素ADP核糖基化；
激素的合成两条途径： 1、基因表达 2、体内酶催化
多肽激素合成后储藏在分泌囊中， 分泌囊经过外吐到胞间，然后进 入血液运输
一、激素的分类
在生物激素中，动物激素最为重要。植物激素主 要为植物生长调节剂。 根据激素的化学结构和调控功能，一般可以分为 三类
（1）含氮激素。包括蛋白质激素、多肽激素、氨 基酸衍生物激素等。
3、受体酶
受体酪氨酸激酶及RTK-RAS途径 受体丝氨酸/苏氨酸激酶 受体酪氨酸/磷酸酯酶 受体鸟苷酸环化酶 酪氨酸蛋白激酶联系激素受体（Rs） •抑制型激素受体(Ri)
R
•与GTP结合的刺激型调 节蛋白(Gs)
•与GTP结合的抑制型调 节蛋白(Gi) •催化成分（C）：腺苷 酸环化酶


C
受体
•Rs、Ri位于质膜的外表面，有两个结 合位点；
•一个与细胞外信号分子结合，另一个 与G蛋白结合。
• 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。他们也是 酪氨酸的衍生物，为R-构型。
HO HO HO CH CH2 NHCH3 HO OH 肾上腺素 CH CH2 NH2 OH 去甲肾上腺素
功
能
• 肾上腺素具有与交感神经兴奋相似 的作用，使血管收缩，心脏活动加 强，血压升高，临床上被用来作为 升压药物，起抗休克作用。 • 肾上腺素主要是调节糖代谢, 它能 够促进肝糖原和肌糖原的分解，增 加血糖和血中的乳酸含量。
• 幼年动物若甲状腺机能减退或切除甲状 腺时，将引起发育迟缓，身材矮小，行 动呆笨而缓慢； • 成年动物甲状腺机能减退时，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.
（2）肾上腺素
功 能
• 不同结构的前列腺素，其功能也不相同，说明 前列腺素具有复杂的生理功能。 • 已经证明，前列腺素对生殖、心血管、呼吸、 消化和神经系统等都有显著影响作用。 • 例如，能使子宫及输卵管收缩，使血管扩张或 收缩，可抑制胃酸分泌等。 • 人体前列腺素的产生和分泌异常是导致许多疾 病的重要原因。
五、激素的作用机制
C O OH OH
O
1、肾上腺皮质激素
• 肾上腺皮质激素由肾上腺皮质分泌产生。目前 从肾上腺皮质提取液中分离的类固醇化合物有 30余种
功 能
糖皮质激素
• （1）调节糖代谢：抑制糖的氧化，使血糖升 高；促进蛋白质转化为糖。具有这种功能的包 括皮质酮、11-脱氢皮质酮、17-羟皮质酮（氢 化可的松）和17-羟-11-脱氢皮质酮（可的 松）。这类激素还具有良好的抗炎，抗过敏作 用，是常用的激素药物。
磷脂酰肌醇－4、5－二磷酸（PIP2）
信号通路（双信使系统
IP3 / Ca2+、DG / PKC）
外界信号分子 质膜上受体肌醇酯 （磷脂酰肌醇－4、5－二磷酸PIP2） 1、4、5三磷 酸肌醇IP3 磷脂酶水解 二酰基甘油DG
+
蛋白激酶C
动员细胞内源钙到细胞质中 钙离子作用钙调素形成钙调 素－酶复合物
第16章 激素
Hormones
激素的分类
激素的作用机制
什么是激素？ 激素是生物体内特定细胞产生的的对某些 靶细胞具有特殊刺激作用的微量物质。 在机体的代谢过程或生理过程起调控作用 化学讯息
激素具有以下几个特点：
1、含量少；在生物体某特定组织细胞产生； 2、通过体液的运动被输送到其他组织中发 挥作用； 3、作用很大，效率高，在新陈代谢中起调 节控制作用。 4、在医疗上，激素也是一类重要药物。
生物信息分子分为第一信使与第二信使
第一信使：细胞间信息分子
激素、神经递质、NO等
第二信使：细胞内信息分子
由胞间信使刺激产生
如钙离子、三磷酸肌醇、二酰甘油、 cAMP等
激素的作用机制：激素与受体蛋 白的专一性结合 受体可位于细胞膜上，（大多数） 也可位于胞质中（固醇类激素）
1、CAMP信号通路
激素
蛋白质磷酸化（Ser等）
细胞反应
钙离子作为第二信使的原因
1.内外环境的浓度差异大
2.钙离子可与蛋白质的不同部位交联，结合强 钙结合蛋白
有些蛋白质与钙离子的结合能力强，如钙调蛋白
有共同结构域：EF手
螺旋-泡区-螺旋，泡区是蛋白质与钙离子结合部 位
钙调蛋白结合Ca2+后活化起来，进而调 节另一个酶。
• E型：C-9为酮基、C-11含有羟基。F型：C-9和C-11均含 有羟基。A型：C-9为酮基、C-10和C-11之间有双键。 • B型：C-9为酮基，C-8和C-12之间有双键。 • 所有的前列腺素在侧链的C-13和C-14之间有双键，C-15 含有一个羟基。
O COOH PGE1 OH O COOH PGE2 OH O COOH PGE3 OH OH PGF2a OH OH OH OH PGF2a OH OH COOH OH OH PGF1a OH OH COOH OH COOH
盐皮质激素 • （2）调节水盐代谢：促使体内保留钠离子及 排出过多的钾离子，调节水盐代谢。这类激素 包括11-脱氧皮质酮、17-羟-11-脱氧皮质酮和 醛皮质酮。其中醛皮质酮对水盐代谢的调节作 用比脱氧皮质酮大30-120倍。 • 肾上腺皮质激素分泌失常，将引起糖代谢及无 机盐代谢紊乱而出现病症。
Ri Gi
C
ATP cAMP
磷酸二 酯酶
AMP
蛋白质
蛋白质－P
cAMP
的 产 生
级联放大使得激素巨大的效应
2、磷脂酰肌醇信号通路
PLC IP3 DG PKC
Ca
2+
Gene expression
肌醇磷脂：
•主要分布在质膜内侧，其总量约占膜 磷脂总量的10％
•主要有三种：