激素

cAMP信号传递过程中的放大作用

cAMP在正常细胞内浓度≤10-6mol/L，在某些
胞外信号刺激作用下，它可以在数秒之内增加数
倍，从而产生调节细胞反应的信号； cAMP在完 成其功能后又被cAMP磷酸二酯酶破坏，降低到 正常水平，从而终止胞内信号。

通过cAMP信号途径传递信号的胞外信号分子有：
主要还是促进和调控一些腺体组织发育 和分泌）
三、激素的化学本质和功能
激素按其化学本质可分为三类：含氮激素（包括蛋白质激 素、多肽类激素和氨基酸衍生物激素）；固醇类激素（性腺 和肾上腺皮质分泌的激素大多数是固醇类激素。 ）；脂肪酸 衍生物激素主要由生殖系统及其它组织分泌产生。 功能：在新陈代谢中起调节控制作用。 四、激素的合成
四、固醇类激素受体调节基因转录速度
固醇类激素 及少量含氮 激素以此方 式。
细胞核
甾醇类激素及少数含氮激素： 糖皮质激素、盐皮质激素 （醛甾酮）、雌激素（雌二 醇、孕酮）、雄激素（睾 酮）、甲状腺素等。 激素直接进入细胞，在胞质 中与各自的受体结合，激 素—受体复合物穿过核膜， 与各自特定的基因调控序列 结合，启动转录。
细胞质
细胞外激素
作业： 1. 激素概念 2. 甲状腺激素、肾上腺激素和胰岛素的各自生理功能？ 3. 激素作用的途径有哪些？
幼年
甲状 甲状腺腺激 素
分泌不足
呆小症
成年
分泌过多
分泌不足
甲亢 地方性甲状 腺肿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 CH CH2 NHCH3 HO OH 肾上腺素 CH CH2 NH2 OH 去甲肾上腺素

胰岛素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，降低血糖。 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 理功能与胰高血糖素及肾上腺素的作用相反。

第三节 激素的作用机理
第一种方式：膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径。
萨瑟兰 Earl W. Sutherland, Jr. 美国 Vanderbilt大学 1915年--1974年
cAMP依赖的下游蛋白质磷酸化


依赖cAMP的蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase，PKA）：属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族 Edwin G Krebs 等于1968年发现; 1992年获Nobel 医学生理学奖
第二种方式：钙及肌醇三磷酸作用途径。
第三种方式：受体的酪氨酸激酶途径。 第四种方式：固醇类激素受体调节基因转录速度。
一、膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径。
G蛋白是指结合鸟苷酸的蛋白质，它们是由、β 、γ 等三种亚基组成，其中多数的α 亚 基具有GTP酶的活性。因G蛋白与细胞膜特异受体偶联，所以，当激素与受体结合， G蛋白的 亚基马上释放GDP,结合GTP去激活腺苷酸环化酶，使ATP环化。而G蛋白的亚基由于在GTP酶的 催化下释放磷酸基，又变成无活的结合GDP的G蛋白。 cAMP作为第二信使，激活蛋白激酶，引起一系列的激动效应。
HO
生理功能
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,使cAMP产生显著 增加它能够促进肝糖原和肌糖原的分解，升高血 糖和血中的乳酸含量。
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。
cAMP的发现及第二信使学说的提出
1971年诺贝尔生理学或医学奖， 发现激素作用的机制。 20世纪5O年代，E.W. Sutherland 在体外试验证明，向肝组织切片加 入肾上腺素时，可在悬浮液中出现 游离葡萄糖，而且明显导致糖原磷 酸化酶活性的增加，此酶活性在糖 原分解为葡萄糖过程中起着限速作 用。正是这个初步的工作，导致 cAMP第二信使的发现。
3、Ca2+/CaM依赖性蛋白激酶（CDPK）的靶酶 ：
糖原合成酶、磷酸化酶激酶、丙酮酸羧化酶、丙酮酸脱氢酶等几十种。
三、受体的酪氨酸激酶途径
胞外
RPTK
受体酪氨 酸蛋白激 酶
PPPP-
-P -P -P -P
Src
Gap -P
-P
PI3K -P 胰岛素、生长因子
1.生长因子
2、 胰岛素功能 提高组织摄取葡萄糖的能力，抑制肝糖元 分解，促进肝糖元及肌糖元合成，因此可降 低血糖。 缺乏：血糖升高，尿中有糖，糖尿病。 过量：血糖过低，能量供应不足，影响大脑 机能。
生理功能：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。
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. 膳食中缺少碘时，常有甲状腺肿大，即粗脖子；所以，食用盐中常 加碘。
第四章
激素
第一节 激素概述 第二节 几种重要的激素 第三节 激素的作用途径
第一节 激素概述
一、激素的概念
特定细胞(特殊组织和腺体）产生的，直接 分泌到体液中，通过体液（血液）运送到特定 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。是细胞间传递化学信息的化学 物质，含量少；作用很大；效率高。属内源性 生物活性物质。
1.甲状腺激素
甲状腺所分泌的激素主要是： 甲状腺素（T4） 三碘甲腺原氨酸(T3)：少量的。三碘甲腺原氨酸的活性约 为 甲状腺素的5－10倍。二者的结构如下：
I HO I O I I -CH2-CH-COOH NH2 HO I O I I 三碘甲腺原氨酸 -CH2-CH-COOH NH2
甲状腺素
甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织，能将体内70%-80%的碘浓 集于其中。细胞内，甲状腺球蛋白在碘过氧化物酶催化下，酪氨酸残 基被碘化，进一步水解，生成T3和T4。
一是由激素的结构基因通过转录和翻译形成（如蛋白质激素和多肽激素，先分
泌出原激素，经酶解加工成有活性的激素，p554.）； 二是通过胞内存在的酶系催化合成（如甲状腺素是甲状腺球蛋白通过酶催化、 固醇类激素是胆甾醇通过酶催化及前列腺素也是）。 三、固醇类激素源自胆固醇 四、脂肪族激素-前列腺素
第二节 几种重要的激素

肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素、促
黄体激素、甲状旁腺激素、甲状腺刺激激素等。
二、钙及肌醇三磷酸作用途径
肌醇磷脂
磷酸肌 醇酶
肌醇磷脂
特异 受体
IP3 +
DG
PKC 磷酸化作用
Ca2+
Ca2++ CaM 磷酸化作用
1.
激素（儿茶酚胺、血管舒张素Ⅱ、抗利尿素、5-羟色胺等）与细胞膜 上受体结合，激活 G蛋白，通过 G蛋白介导，激活磷脂酶C（PLC，磷酸 肌醇酶）。后者可将磷脂酰肌醇—4.5—二磷酸（PIP2）水解成二脂酰甘 油DAG及IP3（肌醇三磷酸），这二者都是第二信使。 2. 传导过程： DAG、Ca2+可激活蛋白激酶C，活化的蛋白激酶C可将多种靶 蛋白中的Ser、Thr残基磷酸化，调节酶活性。 IP3 进入细胞液内，在内质网膜表面有 IP3 受体，其亚基的羧基部分 构成钙通道。IP3与IP3受结合后，受体变构，钙通道打开，贮于内质网的 Ca2+释放入细胞质内，胞质Ca2+的升高可激活Ca2+/钙调蛋白（ CaM）依 赖性蛋白激酶（CDPK）。 CaM有4个结合Ca2+位点，当结合Ca2+后变构，一些依赖Ca2+/CaM 的蛋白激酶就被激活，从而可使许多靶酶Ser、Thr残基磷酸化，使酶激 活或失活。
二、激素的分泌
以人为例：
下丘脑分泌的促激素释放和抑制因子是调节和控制垂体前 叶的功能。
垂 体 （前叶除了直接分泌生长激素等外，
人 体 胸 腺 （分泌胸腺激素） 主 要 （分泌肾上腺素等） 肾上腺 的 胰 岛（分泌胰岛素等） 内 分 卵巢(女（分泌雌性激素等） ) 泌 腺
甲状腺 （分泌甲状腺激素） 睾丸(男（分泌雄性激素等） )