激素生化医学生物化学课件交通大学医学院[可修改版ppt]
生物化学课件 激素
概念早期概念:由动物器官产生,通过血液到达靶器官,并产生特异激动效应的一类化合物现在概念:由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质,在体内作为信使传递信息,对机体生理过程起调节作用的物质。
是一类不参与具体的新陈代谢只对某特定代谢和生理过程起调节控制作用的一类微量化学信息分子广义概念:多细胞生物体内(不论来源是细胞、组织或腺体,凡具有特殊生理作用的内分泌物),协调不同细胞活动的化学信使。
它使高等生物体细胞、组织和器官,既分工又协作(1)内/远距分泌:内分泌腺分泌激素进入血液循环转运至远距离靶细胞产生效应(2)旁分泌:部分细胞分泌激素通过扩散,作用于邻近的细胞(3)自分泌:细胞分泌的激素对自身或同类细胞发挥作用(4)外激素:体内分泌但排出体外,通过空气、水等传播,引起同种生物产生生理效应激素的分泌量随机体内外环境的改变而增减。
正常情况下,各种激素的作用是相互平衡的,但任何一种内分泌腺机能发生亢进或减退,都会破坏分泌和功能平衡,扰乱正常代谢及生理功能,从而影响机体的正常发育和健康,甚至引起死亡。
激素的化学本质/分类Nitrogenous hormones[含氮激素类]氨基酸衍生物激素多肽及蛋白质类激素胺类激素Steroid[固醇类激素]甾醇类激素P551 表17-1 17-2Derivatives of fatty acid[脂肪酸衍生物激素(二十碳四烯酸)]含氮激素包括蛋白质、肽、儿茶酚等水溶性大分子,不易通过细胞膜。
通过与膜受体结合,诱导生成第二信使,将信号转导入细胞内胺类激素:儿茶酚AA衍生物类激素:甲状腺素肽类激素:抗利尿素蛋白质类激素:生长素、胰岛素、促卵泡激素、黄体生成素垂体、下丘脑、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺髓质、胰岛、肠黏膜、胃黏膜等分泌的激素是含氮激素p551-552表17-1甾体激素(甾醇类激素)包括肾上腺皮质、性腺、胎盘等分泌的激素都属此类。
类固醇激素等小分子脂溶性激素,可以透过细胞膜进入细胞内,在细胞内与胞浆受体结合,形成激素胞浆受体复合物,复合物通过变构就能透过核膜,再与核内受体相互结合,转变为激素-核受体复合物,促进或抑制特异的mRNA合成,再诱导或减少新蛋白质的合成。
生物化学课件-激素
性域、 胞内激酶分子等,引起快速效应
〔二〕细胞内受体 信号分子为脂溶性,或小分子、气体分子 此类受体进入细胞核,作用位点在细胞染色体上的
DNA分子—核受体 引起长期效应
四、膜受体类型
〔一〕 G蛋白偶联受体 G protein-linked receptors 这类受体需与G蛋白偶联,才能使靶细胞内产生第二
Gs
AC
ATP cAMP
CR CR
细胞膜
蛋白磷酸化
C
R 2 cAMP
C
R 2 cAMP
Pi Pi Pi
N
转录活化域
DNA结合域
c32AMP-蛋白激酶途径
CREB
核膜
第一信使+受体(胞膜)
cAMP-PKA通路
Gs
AC
ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(有活性)
细胞内特异靶蛋白磷酸化
细胞表现生物学活性
小G蛋白
〔二 〕Raf蛋白〔三〕MAPK2蛋白和MAPK蛋白 MAPK2为双特异性激酶
〔 MAPK蛋白上Thr,tyr双磷酸化而激活〕
EGF、PDF等
具TPK活性的受体
〔SH2〕GRB2 P
〔SH3〕
二聚化
〔Pro)
SOS P
细 ras-GTP 胞
膜
raf P
MAPKKK P
细
胞
反式作用因子 P
核
7.脱敏:
激素长时间作用于靶细胞时,靶细胞会产生一种降 低其自身对激素应答强度的倾向,此现象--激素的
三、激素的化学本质和分类
以化学本质分:
第8章激素PPT课件
生长因子的促进活动是持续的,激素是短 暂的。
6
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5 激素分泌的调控
人体内的内分泌腺分为上、中、下3个等级。 下丘脑为上级,脑垂体为中级,其他内分泌腺为下 级(见P270图16-2)。上一级内分泌腺通过释放的激素 控制下一级内分泌腺的活动,下一级释放的激素也 对上级内分泌腺的活动产生影响。
H OH
肾上腺素
HO
HO
CH CH2 NH2
OH
去甲肾上腺素
15
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(2)生理功能 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。去甲肾上腺素也有类似作用, 但作用 较弱。
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。
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2 昆虫激素的应用
1)外激素类似物的应用
外激素类似物作为引诱剂,将某种昆虫 吸引到一个特定的区域,进行杀灭或作为饲 料。
2)保幼激素类似物的应用
保幼激素类似物在灭蚊、灭蝇、饲料、 蚕桑等方面有广泛的应用前景。
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五 植物激素
1 生长素
植物体内存在的生长素是吲哚乙酸(IAA),人 工合成的具有植物生长素活性的是萘乙酸(NAA), 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),增产灵等。
R O
COOCH3
保幼激素Ⅰ:R=C2H5 保幼激素Ⅱ:R=CH3
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昆虫胸腺分泌的激素与昆虫的蜕皮变态有关。
在促前胸腺激素的刺激下,产生称为蜕皮激素的类
生物化学激素授课PPT
氨基酸衍生物
如甲状腺素、肾上腺髓质激素等。
肽类激素
如生长激素、胰岛素等。
生物化学激素的作用机制
信号转导
调节代谢
生物化学激素通过与靶细胞膜上的受体结 合,引发一系列的信号转导反应,最终调 节靶细胞的生理活动。
生物化学激素可以调节糖、脂肪和蛋白质 等物质的代谢过程,维持机体内环境的稳 态。
生长发育
免疫功能
自身调节
内分泌腺或内分泌细胞内部的理 化因素变化,也会影响生物化学 激素的分泌量。
体液பைடு நூலகம்节
某些激素或代谢产物通过血液循 环到达靶组织,调节生物化学激 素的分泌量。
生物化学激素的代谢
生物化学激素的分解代谢
生物化学激素在体内经过分解代谢,被降解为简单的化合物 ,如氨基酸、糖等。
生物化学激素的排泄
生物化学激素经过代谢后,其产物通过肾脏、肝脏等器官排 泄至体外。
01
生物化学激素与生 理功能
生物化学激素与生殖功能
生殖功能调节
生物化学激素在生殖过程中起着 重要的调节作用,如促性腺激素 、性激素等,它们影响生殖器官 的发育和功能,维持生殖健康。
生殖周期调控
生物化学激素参与生殖周期的调 控,如月经周期、排卵等,通过 调节生殖细胞的增殖、分化和凋 亡,维持生殖系统的正常运转。
生物化学激素在疾病治疗中的研究进展
乳腺癌治疗
研究雌性激素在乳腺癌发生和发展中的作用机制,为乳腺癌的预 防和治疗提供新的策略。
糖尿病治疗
研究胰高血糖素、胰岛素等激素在糖尿病中的作用机制,为糖尿 病的治疗提供新的药物靶点。
神经退行性疾病治疗
研究神经递质等生物化学激素在神经退行性疾病中的作用机制, 为神经退行性疾病的治疗提供新的思路。
《生物化学激素》PPT课件
I
I
3'
HO 5' I
3
O 5 I
CH 2 CHCOOH NH 2
三碘甲腺原氨酸(3,5,3´-三碘甲腺原氨酸,简称T3)
I
I
3'
HO 5'
3
O 5 I
CH 2 CHCOOH NH 2
(2)生物合成
+活性碘
Tyr
一碘Tyr
+活性碘
3,5-二碘Tyr
二分子二碘Tyr作用形成甲状腺素(T4)
T4脱碘产生T3Байду номын сангаас
(三) 固醇类激素
胆固醇
甾醇 糖皮质激素
孕酮
睾酮
醛固酮 盐皮质激素
雌二醇 性激素
(四) 脂肪族激素
前列腺素类、 血栓烷类、 白三烯类
磷脂 花生四烯酸盐
前列腺素
血栓烷
白三烯
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)。
类别
动物激素
脊椎动物激素
氨基酸衍生物激素 肽和蛋白质激素 类固醇激素 脂肪酸衍生物激素
激素
甲壳类激素 无脊椎动物激素
昆虫激素
植物激素
据溶解性能
脂溶性激素 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
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(一) 化学结构:类固醇类激素
1. 特点: A. 21碳 B. 一双键 △4
一羟基 C21 二酮基 C3,C20 2. 糖皮质激素与盐皮质激素的结构特点 图16-8
四、 肾上腺皮质激素
组织学位置 分泌的激素 对代谢的作用
(肾上腺皮质)
Pre-Alb
15%
Alb
10%
血中:少量T3 大量T4
TBG结合(多)
游离 (少) (活性) FT3(多)FT4(少)
FT3-生理活性最强 *应用: TT3 TT4(RIA,受TBG影响)
*FT3 FT4
降解:
5’脱碘酶
T4
T3
(脱氨、脱羧)
四碘甲腺乙酸 一碘甲腺乙酸
rT3*
(5脱碘酶)
(肝脏) +葡萄糖醛酸
+
“I2”
MIT DIT
E C.MIT+ DIT
E DIT + DIT
T3
储存(2-4月*)
T4
(用药)
E: 甲状腺过氧化物酶 催化
碘的 氧化 Tyr的碘化 T3、T4的合成
过程:图16-3
图16-3
4.甲状腺激素的分泌、运输、降解 分泌:TSH 图16-3
运输:甲状腺结合球蛋白(TBG) 75%
胆汁
5. 甲状腺激素分泌的调节 受垂体、下丘脑的调节控制
-
下丘脑 TRH +
垂体 TSH
+
甲状腺
甲状腺 激素
-
靶细胞
6. 甲状腺激素对代谢的作用
1. A.能量代谢 Na+K+-ATP酶活性 BMR(basic metabolic rate)
B. 蛋白质代谢 促进蛋白质合成
2. 缺乏:呆小症 C. 糖代谢 血糖 D. 脂代谢 脂肪动员 FFA 胆固醇 胆汁酸 血胆固醇
2.作用特点
(1)量小作用大 (2)有特异性 (3)作用迅速
(三)激素的受体(receptor)
1.化学本质 蛋白质
2. 存在部位
靶细胞质膜 靶细胞内 靶细胞质膜和靶细胞内
3. 特点
(1)高度的特异性 激素1- 受体1 (2)高度的亲和 (3)结合的可逆性 非共价键结合(可逆) (4)生物学效应 和结合量成正比
(3)聚碘能力与甲状腺功能的关系 吸131I试验:甲亢---甲减----
3. 酪氨酸的碘化和T3、T4的合成 (甲状腺滤泡腔)
1. A.场所: 甲状腺球蛋白(thyroglobulin) 2. (1)甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种糖蛋白 3. (2)空间结构是Tyr碘化、T3/T4合成必要条
件
B.酪氨酸的碘化: 甲状腺球蛋白上Tyr残基 E
(二)甲状腺激素(T3、T4)的合成 1 . 原料 酪氨酸:甲状腺球蛋白上的酪氨酸残基
碘:血液中摄取入无机碘化物(I-)
2. 合成场所
甲状腺滤泡上皮细胞 (胞膜外侧)
3 .合成过程(三个阶段)
碘的氧化
甲状腺过氧化物酶
2I-+2H++H2O2
“I2”+2H2O
球状带
盐皮质激素 调节水盐代谢
(醛固酮)
束状带
糖皮质激素 调节糖、脂、
(皮质醇) 蛋白质代谢
网状带
性激素
肾上腺雄激素
(脱氢表雄酮)
(二)生物合成 1. 原料:胆固醇 血中摄取
乙酰辅酶A合成
2. 场所及酶: 肾上腺皮质细胞 20α羟化酶(需NADPH,CycP450,加单氧酶 系)
3、合成过程及特点: (1)过程
(catecholo-methytransferase, COMT) 单胺氧化酶 (momo-amine oxidase, MAO)
5. 正常VMA排泄量3-7ug/24H 嗜铬细胞瘤VMA
变肾上腺素/ 变去甲肾上腺素
图16-6
3,4-二羟扁桃酸
(三) 对代谢的作用 促进能量动员及利用 cAMP 血糖
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1
(二)激素
1.化学本质 氨基酸衍生物
甲状腺激素 儿茶酚胺类激素 松果体激素
肽或蛋白质
胰岛素、胰高血糖素 下丘脑激素、垂体激素 甲状旁腺素、降钙素 胃肠道激素
类固醇 脂肪酸衍生物
肾上腺皮质激素 性激素 1,25(OH)2-D3 前列腺素
活性碘
载体
食物碘 I-
I-
还原 钠泵
ATP ADP
“I2”
过氧化物酶
血液
甲状腺滤泡 上皮细胞
甲状腺滤泡腔
(1)成人碘的需要量(50ug/天) 不足: 地方性甲状腺肿 大量供应:甲状腺手术前服用复方碘液
(2)抑制甲状腺聚碘作用的因素 * ATP:缺氧、氰化物、2、4二硝基苯酚等 * 钠泵:乌本苷 * 载体: Br-、CLO4-、SCN-
1
*3
*2
11 17
1118
图16-8
(三) 分泌与运输
(1) 分泌量与血中浓度 (2) 分泌的特点(脉冲,昼夜节律,体位) (3) 运输(CBG)
(四) 灭活及排泄
(1)灭活场所: 肝脏 (2)灭活主要反应: 加氢, 与GA结合 尿排
17羟类固醇(17-OHCS ) : •肾上腺糖皮质激素的代谢产物, •17位上仍保持有二羟丙酮 •THF,THE和游离皮质醇 •24hr尿中含量反映了糖皮质激素分泌正常与否。
负反馈/正反馈
2. 不受下丘脑、垂体的调节控制 血中某些成分改变来调节激素的分泌
e.g.(1)insulin 血 Glucose
—
(2)甲状旁腺激素 血Ca+
—
二、甲状腺激素
(一)化学本质: 含碘的酪氨酸衍生物 T3 三碘甲酰原氨酸(triiodo thyroxine )
T4甲状腺素( thyroxine) L- T3 ,L- T4
甲亢:TCh 甲减:TCh
E. 水代谢 促进淋巴循环 甲减:粘液性水肿
7. 常见甲状腺疾病
三、儿茶酚胺类激素
(一)生物合成 1. 原料:酪氨酸 2. 部位:嗜铬细胞 3. 过程:图16-5
限速酶:酪氨酸羟化酶
图16-5
(二)降解 1. 部位:主要是肝脏 2. 主要产物:香草扁桃酸
(vanillyl mandelic acid VMA) 3. 过程:图16-6 4. 酶:儿茶酚-O-甲基转移酶
1. 血中激素的量 2. 靶细胞上的受体的量 3. 激素与受体的亲和力
(四)激素的作用机制
水溶性激素: 肽或蛋白质激素 儿茶酚胺类激素
脂溶性激素: 类固醇激素 甲状腺激素 1,25(OH)2D3 维甲酸
反式作用因子
(五)激素分泌的调节与反馈 1. 受下丘脑、垂体的调节控制
下丘脑
-
-
+
垂体
-
+
- 靶细胞内分泌腺