第六章 维生素和激素

维生素C，又叫抗坏血酸 ，维生素C参与体内 的氧化还原反应，保持谷胱甘肽的还原状态
第二节 激素
激素（hormones）是生物体内一类必不可少的 微量有机物质。他们对机体的代谢和各种正常 生命活动、对生物生长发育和适应外界环境起 着十分重要的调节作用。当某一激素分泌失去 平衡时，就会产生相应的疾病。
生物素，又叫维生素H或维生素B7，生物素是羧化酶 的辅酶
叶酸，叶酸在体内的活性形式是四氢叶酸（FH4）， 四氢叶酸又称辅酶F（CoF），是一碳单位转移酶的辅 酶
维生素B12，又叫钴胺素 ，以辅酶方式参加各
种代谢作用
硫辛酸，是α-酮酸氧化脱羧酶系以及转羟乙醛 基酶的辅酶，起转移酰基和氢的作用，与糖代 谢关系密切。
信息分子
IP3 蛋白质 或酶
内质网
胞外 质膜
蛋白质 或酶
胞浆
Ca2+-CaM蛋白激酶 （无活性）
Ca2+-CaM蛋白激酶 （有活性）
蛋白质 或酶
蛋白质 或酶
3. 通过酪氨酸激酶（tyrosine kinase）起作用
激素首先与其靶细胞膜上的酪氨酸激酶（即激 素的受体）结合而增加其活性，酪氨酸激酶活 性的增高促进其自身的酪氨酸残基磷酸化，后 者又进一步促进酪氨酸的活性。这一连串相互 影响的结果使激素的效应成倍地增加，对多种 代谢和生长起重要影响，胰岛素及表皮生长因 子都是通过酪氨酸酶的级联效应而发生效用的。 上述反应，实际上是激素促进其靶蛋白质的氨 基酸残基进行磷酸化，从而扩大其本身效应的 级联反应。
一、激素的分类
人及脊椎动物激素可分为以下几大类：
① 氨基酸衍生物激素（如甲状腺素、肾上腺素、 5’-羟色胺）
② 肽及蛋白质激素（如垂体激素、胰岛素、甲 状旁腺素、肠、胃激素和某些组织激素）
③ 甾类激素，也叫类固醇激素（如肾上腺皮质 激素、性激素）
④ 脂肪酸衍生物激素（如前列腺素）。
无脊椎动物激素包括：昆虫激素 、脑激素 、 蜕皮激素 、保幼Βιβλιοθήκη 素 、性激素及性诱素 、变 色激素
列酶的活性发生改变；肌醇三磷酸则打开细胞膜的 Ca2+通道，使Ca2+容易进入细胞质，升高细胞质的 Ca2+浓度，从而改变钙调蛋白及其他钙传感器（Ca sensors）的构象，使之更容易与其靶蛋白质结合，使 靶蛋白质的生物活性发生变化，从而完成激素的磷酸 肌醇级联放大，在多种细胞内引起广泛的生理效应。
4. 作为合成新酶的诱导剂而起作用
这类激素的作用机制与前几种截然不同，它必 须首先进入细胞，作用于细胞核。按照这种作 用机制发挥作用的激素的受体是结合着DNA的 某些蛋白质，这些蛋白质还能结合金属。一旦 激素结合到受体上，受体就转变成一种转录的 增强子，也称转录增强物。于是特定的基因就 得到扩增地表达。这些激素的原发效应反应在 基因表达上，而不表现在酶的激活或转运过程 的变化上。由于这种作用是通过基因转录形成 mRNA而实现的，因此作用过程较慢，需要几 小时甚至几天。甾类激素及少数含氮激素以这 种方式作用于机体。
第六章 维生素和激素
第一节 维生素
维生素（Vitamins）是生物体维持正常生命活 动所必需的一类低分子有机化合物。这类物质 由于体内不能合成或合成量不足，所以必须由 外界供给。维生素在生物体内以其本身的形式 或其前体形式存在，不供给机体热能，也不作 为构成机体的组织，其主要功能大多是通过作 为辅酶的成分调节机体代谢。
激素的作用机制大致可归纳成两种类型： 第一种类型是激素和质膜上的受体结合， 使受体蛋白的构象改变，进而影响质膜 上的酶活性或离子通道，导致细胞内形 成信号分子，称为“第二信使”，它能 调节靶细胞所有有关的生理过程；第二 种类型是激素和细胞内受体结合，形成 激素－受体络合物，进而和染色质结合， 影响特定基因的转录表达，以调节靶细 胞所有有关的生理过程。
维生素A（构成视觉细胞内感光物质的成分） 维生素D（促进肠道对钙磷的吸收 ）
维生素E（与动物生殖功能有关 ，抗氧化作用 ）
维生素K （参与凝血作用 ）
二、水溶性维生素
水溶性维生素主要包括B族维生素和维生素C。B族维 生酸素和B包12括等维。生素B1、B2、B6、PP、泛酸、生物素、叶
维生素B1，又叫硫胺素（thiamine），作为脱氢酶系的 辅酶。
1. 通过环核苷酸而起作用
膜受体——G蛋白——AMP环化——起效
2. 通过磷酸肌醇酶（phosphoinositidase） 起作用
这种机制是激素（某些肽激素和氨基酸衍生物激素） 与细胞表面上的受体结合时激活G蛋白，G蛋白开启磷 酸肌醇酶的催化活性。在活性磷酸肌醇酶催化下，磷 酸肌醇水解二酰甘油和肌醇三磷酸。二酰甘油激活蛋 白激酶C（protein kinase C），使靶蛋白质中的羟基 氨基酸残基（苏氨酸和丝氨酸）磷酸化，从而使一系
维 生 素 B2 ， 又 叫 核 黄 素 （ riboflavin ） ， 其 衍 生 物 FMN和FAD是黄素酶的辅基。
维生素B5，又叫尼克酰胺（尼克酸）、烟酰胺（烟酸）、 维生素PP，作为脱氢酶的辅酶参与体内生物氧化的过 程
维生素B6，也叫吡哆素，以辅酶形式参与氨基酸代谢
泛酸，在体内经代谢可以转变成两种活性产物：辅酶 A（HSCoA）和酰基载体蛋白（ACP）的辅基。
维生素根据其溶解性质分为两大类。脂 溶性维生素包括维生素A、D、E和K， 而水溶性维生素则包括硫胺素（维生素 B1）、核黄素（维生素B2）、尼克酰胺 （尼克酸）、吡哆醇（维生素B6）、泛 酸、硫辛酸、叶酸、肌醇、氰钴胺素 （维生素B12）和抗坏血酸（维生素C） 等。
一、脂溶性维生素
脂溶性维生素易溶于有机溶剂，不溶于水，在 体内有一定量的贮存（主要在肝脏）。
天然植物激素主要有植物生长素类（auxins）、 赤 霉 素 类 （ gibberellins ） 、 细 胞 分 裂 素 类 （cytokinins）、脱落酸（abscisic acid）和乙
烯（ethylene）5类。
二、激素的作用机制
激素所表现的作用是通过影响酶的催化 活性；促使细胞膜通透性的改变；调节 某些酶和蛋白质的合成。这三种功能表 明了它不同于酶的催化功能，也不同于 维生素那样作辅酶而发挥作用。激素要 作为“第一信使”务必与相应的受体结 合，然后转变为细胞内信号，以调节酶 活性、膜通透性或酶与蛋白质的合成， 进而广泛地调节各种生理生化过程。