生物化学第17章激素

多肽激素的合成途径就是蛋白质的合成途径， 多肽激素的合成途径就是蛋白质的合成途径 ， 通过基因的转录、 翻译而合成。 通过基因的转录 、 翻译而合成 。 许多多肽激素是 以其前体的形式合成的。 以其前体的形式合成的 。 这些前体都是较大的蛋 白质，称为“原激素” 白质 ， 称为 “ 原激素 ” （ prohormone）。 就像酶 ） 原活化一样， 原激素经过蛋白酶的切割， 原活化一样 ， 原激素经过蛋白酶的切割 ， 才加工 成分子量较小的具有生物活性的激素。 成分子量较小的具有生物活性的激素 。 值得注意 的是，有些激素存在于另一种激素当中。 的是，有些激素存在于另一种激素当中。
垂体前叶激素
(生长激素) 生长激素)
生长激素（ 生长激素（growth hormone）是一种蛋白质。 ）是一种蛋白质。 不同动物的生长激素分子量从20000到50000不等， 到 不等， 不同动物的生长激素分子量从 不等 人的生长激素分子量为21500，由191个氨基酸残 ， 人的生长激素分子量为 个氨基酸残 基组成。 基组成。
甲状腺激素的合成
I I
肾 上 腺 素 的
肾上腺素及 正肾上腺素（ 正肾上腺素 （ 即 去甲肾上腺素） 去甲肾上腺素 ） 是由肾上腺髓质 合成和分泌的， 合成和分泌的 ， 其生物合成的前 体是酪氨酸。 体是酪氨酸。
合 成
固醇类激素的合成
各种固醇类激素（ 各种固醇类激素（steroid hormone）的 ） 生物合成都是从胆固醇开始的。而固醇 （sterol）又是由乙酰 ）又是由乙酰CoA开始经异戊二烯合 开始经异戊二烯合 成的。 成的。
甲状腺激素的作用
甲状腺激素包括甲状腺素和三碘甲腺原氨 它们的作用是刺激糖、 蛋白质、 酸 ， 它们的作用是刺激糖 、 蛋白质 、 脂肪和盐 的代谢， 促进机体生长发育和组织的分化， 的代谢 ， 促进机体生长发育和组织的分化 ， 对 中枢神经系统、 循环系统、 造血过程以及肌肉 中枢神经系统 、 循环系统 、 活动等都有显著的作用。 活动等都有显著的作用 。 总的表现是增强机体 新陈代谢， 引起耗氧量及产热量增加， 新陈代谢 ， 引起耗氧量及产热量增加 ， 并促进 智力与体质的发育。 智力与体质的发育。
激素分泌的平衡
在正常情况下， 在正常情况下 ， 生物体内各种激素的作用是 相互平衡的， 并且随着体内外环境的改变而增减， 相互平衡的 ， 并且随着体内外环境的改变而增减 ， 以适应环境的变化。 有些激素的分泌和作用还随 以适应环境的变化 。 着个体的发育阶段而变化。 着个体的发育阶段而变化 。 如果任何一种内分泌 腺机能发生亢进或减退， 都会破坏这种平衡， 腺机能发生亢进或减退 ， 都会破坏这种平衡 ， 扰 乱正常代谢及生理功能， 影响机体的正常发育和 乱正常代谢及生理功能 ， 健康，甚至引起死亡。 健康，甚至引起死亡。
甲状腺激素的合成Ⅱ
碘化的TBG分子在二硫键 、 离子键和氢键 分子在二硫键、 碘化的 分子在二硫键 等作用下形成卷曲螺旋状的二级结构， 等作用下形成卷曲螺旋状的二级结构 ， 这样使 碘化酪氨酸残基互相接近。 碘化酪氨酸残基互相接近 。 在甲状腺过氧化物 酶作用下， 一个碘化酪氨酸残基失去两个电子 酶作用下 ， 成为醌式带正电荷化合物， 成为醌式带正电荷化合物 ， 它再与相邻的碘化 酪氨酸反应生成醌醚中间体， 酪氨酸反应生成醌醚中间体 ， 生成甲状腺素的 前体。 最后通过甲状腺球蛋白的水解形成三碘 前体 。 甲腺原氨酸（ 和甲状腺素（ 甲腺原氨酸（T3）和甲状腺素（T4）。
甲状腺激素的合成Ⅰ
甲状腺（ 甲状腺（thyroid）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。 在 的碘浓集于其中。 组织 ， 能将体内 ～ 的碘浓集于其中 甲状腺过氧化物酶（ 甲状腺过氧化物酶（thyroid peroxidase，TPO） ， ） 及过氧化氢的作用下， 及过氧化氢的作用下 ， 碘离子被氧化成活性碘 可能是I 或酶-次碘酸复合物 次碘酸复合物EOI） ， 活性 （ 可能是 2 、 I+ 或酶 次碘酸复合物 ） 碘与甲状腺球蛋白 甲状腺球蛋白（ 碘与甲状腺球蛋白（TBG）中的酪氨酸残基反应 ） 产生一碘酪氨酸残基及二碘酪氨酸残基。 产生一碘酪氨酸残基及二碘酪氨酸残基。 TBG分子是一种含有两个亚基的糖蛋白， 分 分子是一种含有两个亚基的糖蛋白， 分子是一种含有两个亚基的糖蛋白 子量约660,000，约含 个酪氨酸残基， 子量约 ，约含120～130个酪氨酸残基，其 ～ 个酪氨酸残基 中仅25个左右的残基能发生碘化反应 个左右的残基能发生碘化反应。 中仅 个左右的残基能发生碘化反应。
肾上腺素与正肾上腺素 的作用比较
麻黄素
我国特产的药材麻黄所含的麻黄碱， 我国特产的药材麻黄所含的麻黄碱 ， 其化学结 构和生理功能都与肾上腺素相似， 构和生理功能都与肾上腺素相似 ， 在药物上可以代 替肾上腺素，这类物质称为拟肾上腺素。 替肾上腺素，这类物质称为拟肾上腺素。
麻黄素
肾上腺素
甲基苯丙胺 冰毒
前列腺素的生物合成
脂肪族激素
前列腺素） （前列腺素）
E1和F1α两种前列腺素是从 和 两种前列腺素是从8,11,14-二十碳 二十碳 两种前列腺素是从 三烯酸衍生而来； 则是从5,8,11,14三烯酸衍生而来 ； 而 E2和F2α则是从 和 则是从 二十碳四烯酸衍生而来。α指的是 上羟基的构 指的是C9上羟基的构 二十碳四烯酸衍生而来。 指的是 型。
甲状腺激素过多或不足 引起的病症
甲状腺素分泌过多会引起突眼性甲状腺肿 （甲亢）；成人甲状腺激素分泌不足，会引起粘 甲亢） 成人甲状腺激素分泌不足， 液性水肿，出现性机能和记忆力减退等症状（甲 液性水肿，出现性机能和记忆力减退等症状（ 幼年时甲状腺激素分泌不足， 减）；幼年时甲状腺激素分泌不足，则会因生长 发育受阻而得“呆小病” 发育受阻而得“呆小病”。有些地区由于缺乏碘 而引起地方性甲状腺肿。 而引起地方性甲状腺肿。
乙酰CoA 乙酰
胆固醇的结构式
（cholesterol） ）
固醇类激素的合成
脂肪族激素
前列腺素） （前列腺素）
前列腺素（ 前列腺素 （ prostaglandin， PG） 是一类具有生 ， ） 物活性物质的总称， 目前已发现了几十种， 物活性物质的总称 ， 目前已发现了几十种 ， 它们的 基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪族侧链的二 十碳脂肪酸，即前列腺烷酸。 十碳脂肪酸，即前列腺烷酸。 由于环戊烷上的双键位置或取代基不同， 由于环戊烷上的双键位置或取代基不同 ， 可以 将已知的前列腺素分为E、 、 、 四大类 四大类。 将已知的前列腺素分为 、F、A、B四大类。各种前 列腺素在侧链上的C15处都有一个羟基。除了戊环上 处都有一个羟基。 列腺素在侧链上的 处都有一个羟基 的区别外，侧链上还有双键数目、位置的区别。 的区别外，侧链上还有双键数目、位置的区别。
生长激素的作用
生长激素刺激骨及软骨的生长， 促进粘多糖 生长激素刺激骨及软骨的生长 ， 糖胺聚糖） 及胶原的合成， 它还影响蛋白质、 （ 糖胺聚糖 ） 及胶原的合成 ， 它还影响蛋白质 、 糖类、 脂质的代谢， 最终影响体重和身高的增长。 糖类 、 脂质的代谢 ， 最终影响体重和身高的增长 。 幼年动物若生长激素分泌不足， 则生长矮小， 幼年动物若生长激素分泌不足 ， 则生长矮小 ， 儿 童若生长激素分泌不足就成为“ 侏儒” 童若生长激素分泌不足就成为 “ 侏儒 ” ， 但智力 不受影响。 若生长激素分泌过多， 则过度高大， 不受影响 。 若生长激素分泌过多 ， 则过度高大 ， 称为巨人症。 成年动物（ 即在骨干、 称为巨人症 。 成年动物 （ 即在骨干 、 骨骺停止生 长之后） 若发生垂体机能亢进， 长之后 ） ， 若发生垂体机能亢进 ， 因骨干不能对 称生长， 某一部分骨骼畸形生长， 称生长 ， 某一部分骨骼畸形生长 ， 则患肢端肥大 症。
的 一 级 结 构 示
MSH：促黑素细胞激素 ：
几 种 多 肽 激 素 意 体 前
ACTH：促肾上腺皮质激素 ： CLIP：肾上腺皮质激素样中 ： 间肽
牛ACTH－β－LPH 前体及其断裂产物 的结构示意图
LPH：脂肪酸释放激素 ：
甲状腺激素
三碘甲腺原氨酸（ 三碘甲腺原氨酸（T3）
甲状腺素（ 甲状腺素（T4） （Thyroxine） ）
前列腺素的前体是脂肪酸
三、重要激素举例
激素功能的研究方法： 激素功能的研究方法： 切除实验动物的激素分泌器官， 观察有 切除实验动物的激素分泌器官 ， 何影响； 何影响； 补充相应激素，观察有何影响。 补充相应激素，观察有何影响。
氨基酸衍生物激素
（肾上腺激素的作用 ）
肾上腺素在生理上的作用与交感神经兴奋的 效果很相似，可使血管收缩、心脏活动加强， 效果很相似，可使血管收缩、心脏活动加强，血 压急剧上升。在动物可看到类似于格斗和逃跑状 压急剧上升。 态时的生理效血压升高，血液 由皮肤和胃肠道向骨骼肌转移等， 由皮肤和胃肠道向骨骼肌转移等，其它效应有竖 支气管扩张、 毛、支气管扩张、瞳孔散大和胃肠道弛缓以及肝 糖原被动员和血糖水平升高等。 糖原被动员和血糖水平升高等。
垂体中叶激素
(促黑素细胞激素) 促黑素细胞激素)
垂体中叶分泌促黑素细胞激素 （ 垂体中叶 分泌促黑素细胞激素（ melanocyte 分泌促黑素细胞激素 stimulating hormone，MSH），MSH有α和β两种， ， 两种， ） 有 和 两种 均为直链多肽类激素。MSH的分泌受下丘脑分泌 均为直链多肽类激素。 的分泌受下丘脑分泌 的促黑素细胞激素释放因子及促黑素细胞激素释 放抑制因子的调控。 放抑制因子的调控。 人患阿狄森氏病时， 人患阿狄森氏病时 ， MSH和 ACTH（ 促肾上 和 （ 腺皮质激素） 的分泌都过多， 使皮肤中色素沉着。 腺皮质激素 ） 的分泌都过多 ， 使皮肤中色素沉着 。
垂体前叶激素
(促甲状腺激素) 促甲状腺激素)