生长激素的结构与功能
生长激素
生 长 激 素 模 型 图
N端
C端
4个a螺旋
生长激素天然构象
作用机理
HGH 有两个 HGHR (生长激 素受体)结合位 点1和2,与两分 子HGHR 相结合 导致受体二聚化, 受体二聚化是 HGH 发挥生物学 功能关键的一步。
位点1
位点2
作用机理
受体二聚化激活酪氨 酸激酶Jak2,激活的JAK2 使自身及HGHR磷酸化 (JAK2将蛋白质上的酪 氨酸残基磷酸化,激活 蛋白质),引起信息分 子或信息通道激活,GH 的各种生物学功能也正 是通过这些信息分子发 挥作用的。
3
功能
◆促进神经组织以外所有其他组织生长 ◆促进机体合成代谢和蛋白质合成 ◆促进脂肪分解 ◆对胰岛素有拮抗作用 ◆抑制葡萄糖利用而使血糖升高 ◆目前仍是一种非常复杂的激素,许多功 能仍不清楚
4
结构 ◆191个氨基酸残基构成
◆相对分子质量22124道尔顿 ◆等电点PI=4.9
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在 N端 53 1-134 、165 氨基酸段肽链为活性所必需, 以及182和189位的半胱氨酸之间, C端 的一段肽链可能起保护作用 由2个二硫键联接起来
生长激素每天分泌量
儿童期约为16~20ug/kg.d
青春期激增到20~38ug/kg.d 夜间11:00----凌晨2:00点分泌最多 成人分泌量减少, 一直维持至老年, 30岁以后生长激素随年龄增加而衰减
12
临床ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ症
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药用人生长激素生产技术
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发展历程 ◆1920年发现生长激素的存在,1958 年才被用于临床治疗。 ◆1986年美国礼来大药厂通过基因工 程方法成功制造HGH。 ◆1985年,美国威斯康辛医学院的罗 德曼博士在《美国抗衰老协会杂志》 上首次正式提出一个有关人体衰老原 因的崭新理论。
生长素的发现及生理作用
生长素的发现及生理作用在植物生长发育的过程中,生长素的发现及生理作用具有重大的意义。
它不仅揭示了植物生长的奥秘,也为人类提供了深入了解生命现象的基础。
一、生长素的发现生长素最初是由达尔文在1880年发现的。
当时,他注意到植物的向光性,即植物生长时会朝向光源生长。
他通过实验发现,植物的向光性是由于某种化学物质的作用,这种物质被他命名为“生长素”。
在之后的研究中,人们逐渐发现了更多关于生长素的知识。
1928年,荷兰科学家温特发现了生长素的化学本质,并为其命名为“吲哚乙酸”。
这一发现为生长素的研究奠定了基础。
二、生长素的生理作用生长素是植物生长发育过程中的重要调节因子。
它对植物的生长、发育和成熟起着至关重要的作用。
以下是一些生长素的生理作用:1、促进细胞伸长:生长素能促进细胞的伸长,使植物整体增长。
这是因为它能够改变细胞壁的构造,使细胞能够更好地扩展和伸长。
2、促进根、茎、叶的生长:生长素对植物的各个部分都有促进作用。
在根部,它能够促进根系的发育,增加根的数量和长度;在茎部,它能促进细胞的分裂和伸长,使茎干更加粗壮;在叶片部分,它能够促进叶绿素的合成,使叶片更加翠绿。
3、促进花芽形成:生长素能够促进花芽的形成,使植物能够更好地进行繁殖。
它对开花时间和花的质量都有重要的影响。
4、调节成熟和衰老:生长素还参与了植物成熟和衰老的调节过程。
例如,它能够促进果实的成熟和脱落,也能影响叶片的衰老过程。
三、生长素的应用由于生长素的这些重要生理作用,人们已经将其应用到了农业和园艺领域。
通过使用生长素及其类似物,可以有效地控制植物的生长和发育过程,提高产量和质量。
例如,在农业生产中,可以使用生长素来增加作物的产量、改善作物的品质、防止脱落和促进收获等。
在园艺领域,可以使用生长素来控制花卉的生长和开花时间,以达到更好的观赏效果。
四、结论生长素是植物生长发育过程中的重要调节因子,具有重要的生理作用。
它的发现不仅揭示了植物生长的奥秘,也为人类提供了深入了解生命现象的基础。
生长激素的作用
生长激素的作用是什么?
生长激素是由人体脑垂体前叶分泌的一种肽类激素,由191个氨基酸组成。
对人体代谢、生长发育、生育功能、调节机体功能平衡等都有重要作用。
生长激素通过刺激肝脏等组织产生胰岛素样生长因子(IGF-1)发挥其生理功能,促进骨骼生长,促进机体合成代谢和蛋白质合成,促进脂肪分解,抑制葡萄糖利用使血糖升高。
青春发育期时,生长激素在性激素的协同作用下,更进一步引起身高快速增长。
生长激素分泌不足会伴随着身体发育迟缓,性功能发育不健全,神经系统和代谢功能紊乱等一系列问题,所以家长们应该时刻注意孩子的身高,如发现异常,需要及时就医检查。
那么生长激素分泌不足应该怎么办呢?
生长激素是美国食品药品监督管理局(FDA)和中国食品药品监督管理局(CFDA)批准治疗儿童矮小症的有效的药品。
可以应用生长激素治疗的疾病有:1、生长激素缺乏症;2、慢性肾功能衰竭;3、先天性卵巢发育不全;4、Prader-Willi综合征;5、小于胎龄儿;6、特发性矮身材。
RHGH从1985年发展至今,人工合成的基因重组人生长激素与人脑垂体产生的生长激素的化学结构完全一样,生理、药理作用也保持一致,可明显促进矮小孩子的身高增长,并改善其全身各器官组织的生长发育。
由于生长激素的日渐普及,很多家长对于生长激素的了解也是越来越多。
安苏萌推出的全新一代生长激素水剂,不含防腐剂,不仅解决了注射液的防腐剂添加问题,也避免了苯酚防腐剂长期使用可能带来的生殖细胞DNA损伤和中枢神经及肝肾损害的潜在风险,是临床安全用药的最佳选择。
也是家长的放心的选择!。
简述生长激素的生理作用
简述生长激素的生理作用生长激素是一种蛋白质激素,它主要是由垂体发射激素分泌的,分泌激素主要由下丘脑刺激而产生,而GHRH(促生长激素释放激素)是激素的关键因子。
生长激素主要可以增加骨密度,可以促进蛋白质的合成,可以增加脂肪的聚集,以及影响糖的代谢,影响胰岛素的释放量,还可以参与肝脏及心脏的发育。
生长激素的主要生理功能可以分为:(1)影响伤口愈合过程:生长激素可以促进伤口的愈合,可以刺激细胞的生长和分化,从而提高细胞的活性,促进伤口的修复,缩短伤口的愈合时间,减少组织的损失,从而改善伤口的效果。
(2)参与肌肉和骨骼发育:生长激素显著促进了肌肉的生长,特别是发育不良的婴儿,可以改善肌肉的发育,从而改善运动能力和结构。
同时,生长激素可以促进骨骼生长,使骨骼更加坚固,促进骨密度的增加,减少骨质疏松的发生率。
(3)参与消化道细胞的分化和代谢:生长激素可以促进消化道细胞的分化和代谢,特别是胃肠道细胞。
它可以促进胃肠道粘膜细胞的再生,可以改善消化功能,提高消化道对营养素的消化与吸收能力,从而改善消化系统的功能。
(4)影响脂质代谢:生长激素可以影响脂质的合成与分解,可以促进脂肪的聚集,可以抑制脂肪的分解,从而降低体内脂肪的水平,从而改善胆囊的功能,改善血液的流动性,降低血液的胆固醇水平,对抗动脉粥样硬化等有益。
(5)影响糖的代谢:生长激素可以促进糖的合成,并影响胰岛素的释放量,从而抑制糖的释放,抑制血糖的升高,减少血糖的浓度,降低糖尿病的发生率,对控制血糖有着重要的作用。
总之,生长激素在人体内具有多种重要的生理作用,得到越来越多的研究和关注,通过进一步深入研究,可以为我们更系统、更全面地了解生长激素及其作用提供重要的理论和实验基础,为疾病的预防和治疗提供新的思路与方法。
生物学中的激素作用机制
生物学中的激素作用机制激素是一种重要的生物分子,它们能够影响体内多种生理过程,包括生长、代谢、生殖、免疫等。
本文将讨论激素作用机制的几个方面。
一、激素的分类激素是由内分泌腺体分泌出的,可以分为蛋白激素和类固醇激素两大类。
蛋白激素包括生长激素、促卵泡激素、促甲状腺激素等,它们通过细胞膜上的受体介导信号传递,激活多种酶和蛋白质,促进细胞生长、分化和代谢活动。
类固醇激素包括雄激素、雌激素、孕激素等,它们能够穿过细胞膜进入细胞质内,结合核受体影响基因转录和蛋白质合成,从而调节细胞增殖和分化等生理活动。
二、激素受体的结构和功能激素受体是细胞表面或内部特异性受体分子,能够特异地结合激素并介导其信号传递。
蛋白激素受体主要是膜上G蛋白偶联受体,分为Gq、Gs和Gi等三大类型。
当激素结合到G蛋白偶联受体时,它会激活不同的G蛋白下游效应器,如腺苷酸酰化酶、磷脂酰肌醇酰转移酶等,最终导致离子通道开闭或代谢途径激活,从而引起生物效应。
类固醇激素受体是一种转录因子,结合激素后在细胞质内形成复合物,进入细胞核后结合特定DNA序列,促进或抑制基因转录。
三、激素的生理效应激素能够影响多种生理过程,在不同的生理状态下发挥不同的作用。
例如,生长激素能够促进骨骼生长和蛋白质合成,促进肌肉发育和糖代谢;促甲状腺激素可以刺激甲状腺合成和分泌甲状腺素,促进能量代谢和体温升高;雄激素可以促进男性生殖器官和二次性征的发育,维持正常的精子生产和性欲;雌激素则能够促进女性性器官和二次性征的发育,调节生殖周期和妊娠过程。
四、激素失调的疾病激素在体内的水平过高或过低均可能导致生理过程失调,引起疾病。
例如,生长激素分泌过多时可引起儿童巨人症、成人肢端肥大症;促甲状腺激素过高则可导致甲状腺功能亢进症,引起心悸、手抖等症状;雄激素过高则可导致前列腺增生症、乳腺癌等男性相关疾病;雌激素过高则可导致子宫内膜癌、乳腺癌等女性相关疾病。
总之,激素是影响生物机体多种生理过程的重要分子,它们通过特异受体介导多种信号传递途径,直接或间接影响基因转录和蛋白质合成,调节体内的多种代谢和生理活动。
内分泌系统的结构和功能解析
内分泌系统的结构和功能解析内分泌系统是人体最为复杂的一个系统,与人体生理和生化过程紧密相关,其合理、平衡地运行对于人类的健康至关重要。
本文将全面解析内分泌系统的结构和功能,帮助读者更加理解这个神秘但重要的系统。
一、内分泌系统的结构内分泌系统由内分泌腺组成,这些腺体位于全身各处,主要有脑垂体、甲状腺、副甲状腺、胸腺、肾上腺、胰腺、卵巢和睾丸等。
1.脑垂体脑垂体位于下丘脑下部,分前叶和后叶。
前叶主要分泌生长激素、睾酮、促黄体激素、卵泡刺激激素等。
而后叶则主要分泌抗利尿激素和催产素等。
2.甲状腺甲状腺位于颈部前方,分泌甲状腺激素。
这种激素影响代谢和发育,对身体健康和生长非常重要。
3.肾上腺肾上腺位于肾脏上方,是内分泌系中最为重要的腺体之一。
肾上腺分为髓质和皮质两部分。
髓质主要分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,而皮质则分泌丰富的类固醇激素,影响体内代谢、糖代谢和水盐平衡。
4.胃肠道胃肠道是人体内分泌系统中的重要部分,主要分泌胃泌素、胰高血糖素、肾上腺素等。
这些激素在食物消化、血糖控制等方面具有至关重要的作用。
二、内分泌系统的功能1.代谢和能量平衡内分泌系统的一个主要功能是调节代谢过程,维持人体能量平衡。
这包括控制胰岛素和糖皮质激素等的分泌,这些激素与血糖调节和脂肪代谢等有关。
2.生长和发育内分泌系统还控制人体的生长和发育。
例如,生长激素可以促进骨骼和肌肉的生长,以及蛋白质合成等。
而性激素则在进入青春期时开始分泌,促进次生性征的发育和生殖成果的发生。
3.免疫和炎症内分泌系统还与人体的免疫系统和炎症反应紧密相关。
它可以影响免疫细胞的数量和功能,从而影响人体对病原体的反应。
肾上腺皮质激素在炎症反应过程中也有重要的作用。
4.情感和行为内分泌系统可以与人体的情感和行为有关,例如肾上腺素和去甲肾上腺素等可以影响人体的心理状态和体力。
性激素也与意欲、性行为等方面有直接关联。
5.水和电解质平衡内分泌系统在人体的水和电解质平衡方面也担当着重要的角色。
生长激素作用原理
生长激素作用原理生长激素(GH)是由垂体腺体分泌的多肽激素,对人体生长和代谢具有重要的调节作用。
它通过多种机制影响身体各个方面的功能,从而在人体发育和成熟过程中起到关键的作用。
本文将详细介绍生长激素的作用原理。
生长激素的主要作用之一是促进骨骼和肌肉的生长。
当生长激素与相应的受体结合时,会激活一系列信号传导通路,最终促进骨骼和肌肉细胞的增殖和分化。
它能够直接刺激软骨细胞增殖和骨骼成熟,进而促进骨骼的长大和骨密度的增加。
此外,生长激素还能够增强肌肉细胞的蛋白质合成和肌肉组织的生长,提高肌肉的力量和耐力。
生长激素对于脂肪代谢也具有重要作用。
它能够抑制脂肪细胞的脂肪合成和脂肪酸摄取,同时促进脂肪酸的氧化和分解。
这导致脂肪细胞内脂肪的减少,从而降低体脂肪含量。
此外,生长激素还能够增加脂肪细胞内脂肪酸的利用,提高能量产生,进一步促进脂肪的分解和消耗。
生长激素还能够影响碳水化合物代谢。
它能够抑制胰岛素的分泌和促进胰高血糖素的分泌,从而提高血糖水平。
这有利于促进葡萄糖的利用和合成,增加能量供应。
此外,生长激素还能够增加肝脏对葡萄糖的输出,提高血糖水平。
生长激素对于蛋白质代谢也有重要作用。
它能够促进蛋白质的合成和减少蛋白质的分解,从而增加蛋白质的含量。
这对于身体的生长和修复起到关键的作用。
此外,生长激素还能够提高氨基酸的吸收和利用,增强氮平衡,促进身体对营养物质的利用。
生长激素还具有免疫调节作用。
它能够促进免疫细胞的增殖和分化,提高免疫功能。
此外,生长激素还能够增加抗体的产生和免疫球蛋白的合成,增强机体的抵抗力。
总结起来,生长激素通过多种机制调节人体生长和代谢。
它促进骨骼和肌肉的生长,降低体脂肪含量,提高血糖水平,增加蛋白质的含量,增强免疫功能。
这些作用使得生长激素在人体发育和成熟过程中起到关键的作用。
需要注意的是,生长激素的合成和分泌受到多种因素的调节,包括年龄、性别、营养状况、睡眠质量等。
因此,保持良好的生活习惯和饮食结构对于促进生长激素的分泌和发挥作用至关重要。
生长激素
重组人生长激素背景简介一.重组生长激素的研究历史生长激素是由垂体前叶分泌的蛋白质激素,早在1886年,Pierre Marie在临床上发现肢端肥大症患者具有垂体增大的现象,1909年,Harvey Cushing 发表了关于垂体前叶控制人体生长的文章。
Evans 和Long在1921年发现牛垂体前叶的盐抽提物可以刺激正常大鼠的生长,随后Smith在1921年发现这样的提取物可以恢复垂体切除的大鼠的生长。
1944年,Li 及Evans首次从牛垂体中提取了牛生长激素。
由于牛生长激素不能促进人的生长,科学家们又尝试从人垂体中提取生长激素,并于1956年首获成功(Li and Papkoff, 1956)。
在临床试验中发现人和猴的生长激素都能促进合成代谢和身体长高(Li,1957; Raben, 1958)。
1957年至1985年,从人垂体中提取的生长激素以替代疗法用于治疗儿童的生长激素缺陷症。
这种治疗的疗效显著且没有显著的副作用,但是由于如此获得的生长激素来源有限,价格昂贵,从而限制了生长激素在其它方面的治疗应用。
随着重组DNA技术的诞生,生长激素的生产方式发生了革命性的改变,进而大大促进了生长激素的基础研究与临床应用。
1979年,Martial等首次在细菌中克隆了人生长激素的基因。
1981年,美国Genentech公司的重组人生长激素(商品名Protropin)被FDA批准进入临床试验,并于1985年正式上市。
1987年FDA批准了Elli Lilly公司的重组生长人激素产品Humatrope。
在欧洲有瑞士Serono公司生产的哺乳动物细胞表达的重组人生长激素(商品名Saizen),丹麦Novo-Nordisk公司生产的Norditropin以及瑞典的Pharmacia/Upjohn公司生产的Somatonorm和Genotropin。
国内的长春金赛药业有限公司生产的重组人生长激素于1993年获卫生部批准进入临床试验,此外还有中科院上海细胞生物学研究所、安徽生物制品研究所、珠海恒通生物工程制药公司等正在进行临床试验或中试研究。
生长激素缺乏症
父母身高均矮,患儿身高常在第3百分位数左右,但其生长速率>5cm/年,骨龄和实际年龄相称,智能和性 发育正常。
体质性生长及青春期延迟
多见于男孩。青春期开始发育的时间比正常儿童迟3-5年,青春期前生长缓慢,骨龄也相应落后,但身高与 骨龄一致,青春期发育后其最终身高正常。父母一方往往有青春期发育延迟病史。
病因
遗传性生长激素缺乏
GH1基因缺陷引起单纯性生长激素缺乏症,而垂体Pit-1转录因 子缺陷导致多种垂体激素缺乏症,临床上表现为多种垂体激素 缺乏。生长激素缺乏症按遗传方式分为I、II、III3型。此外, 还有少数矮身材儿童是由于GH分子结构异常、GH受体缺陷或 IGF受体缺陷所致,临床症状与生长激素缺乏症相似,但呈现 GH抵抗或IGF-1抵抗,血清GH水平不降低或反而增高,是较罕 见的遗传性疾病。
病因
原发性
• 下丘脑-垂体功能障碍 • 遗传性生长激素缺乏
继发性
多为器质性,常继发性下丘脑、垂体或其 他颅内肿瘤、感染、细胞浸润、放射性损 伤和头颅创伤等
暂时性
体质性生长及青春期延迟、社会心理性 生长抑制、原发性甲减等均可造成暂时 性GH分泌功能低下,在外界不良因素消 除或原发疾病治疗后即可恢复正常。
生长激素的合成、分泌和功能
GH可以直接作用于细胞发挥生物效应,但其大部分功能必须通过胰岛素样生长因子(IGF) 介导。 IGF是一组具有促进生长作用的多肽,人体内有两种IGF,即IGF-1和IGF-2。 IGF-1是分子量为7.5kD的单链多肽,其编码基因位于12q22-q24.1,长约85kb,有6个外显 子和5个内含子。分泌细胞广泛存在于肝、肾、脾、肺、心、脑和肠等组织中,各组织合 成的IGF-1大都以自分泌或邻分泌方式发挥其促生长作用。但循环中的IGF-1主要是由肝脏 分泌的,其合成主要受GH的调节,亦与年龄、性别、营养状态等因素有关。GH通过肝脏生 长激素受体促进肝脏IGF-1基因的表达,从而促进IGF-1的合成和释放。 IGF-2的作用尚未完全阐明。
生长激素缺乏
治疗6 月身高 cm
131.2
增加身 高cm
4.2
46
2000年(13岁) :1.06米 2009年(22岁):1.75米 47
GH替代治疗-不良反应
局部注射反应 抗体产生
特发性颅内压升高 暂时性糖代谢异常
亚临床型甲状腺 功能减低症
股骨头滑脱和脊柱侧凸
可能加速青春发育 肿瘤风险有争议
48
GHD诊断步骤 49
17
临床表现
面容幼稚、圆脸、小 下巴、前额稍突出
声音尖细 头发纤细柔软 胸腹脂肪丰满 手足较小 男孩阴茎较小,多数
有青春期发育延迟
18
实验室检查
19
生长激素激发试验 (growth hormone stimulate test)
胰岛素
精氨酸
可乐定
左旋多巴
药物 <4岁0.1u/kg, 0.5 g/kg, 剂量 >4岁0.15u/kg 最大15g
诊断要点
符合矮小症的诊断
骨龄落后2年以上
匀称性矮小,智力正常
生长激素 缺乏症
两项不同GH激发试验 峰值 < 10ng/mL
身高增长速率 4 cm/年
排除其他疾病
50
英语词汇
英文名词 hypothalamus pituitary gland pituitary dwarfism short stature growth hormone deficiency growth hormone IGF-1 IGF-BP3
GH激发试验结果解读
>10 ng/mL
排除GHD
5-10 ng/mL < 5 ng/mL
2项不同GH 激发试验
生长激素知识
生长激素的生理作用
六、其它:还有抗衰老、促进脑功能、增强心肌 功能、提高免疫功能等作用
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生长激素何时分泌?
生长激素呈脉冲式分泌 大部分生长激素在夜间分泌 分泌高峰发生在深睡眠后1小时 在日间和夜间,尤其是在餐前,可以观察到生长激素较小 的分泌峰
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主要在夜间分泌
8am 2pm
生长激素缺乏症 慢性肾功能不全作肾移植前 Turner综合征 宫内生长迟缓
Prader-willin综合征 特发性矮身材
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思真
【适应症】
内源性生长激素分泌不足所致的生长障碍(GHD) 性腺发育不全所致的生长障碍(特纳综合症,Turner’s
syndrome)
【治疗目标】
促进生长 纠正代谢失衡 改善生活质量
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生长激素的生理作用
二、GH促进蛋白质的合成
GH促进蛋白质合成,这体现在:细胞对氨基酸的摄 取以及氮潴留的增加。
是体内促进蛋白质合成的重要激素。
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生长激素的生理作用
三、GH促进脂肪燃烧
GH对脂肪细胞溶脂速率有重要调节作用; 体外研究表明,GH可提高脂解速率,抑制游离 脂肪酸重新酯化。临床上GH缺乏病人皮下脂肪 增多,尤其在腹部。而GH治疗后腹脂明显减少。
8pm
2am
8am
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生长激素简介 思真®产品知识简介 生长激素的临床使用 思真在®非适应症市场活动
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思真
【药品名称】 通用名:注射用重组人生长激素 商品名:思真(英文商品名:Saizen) 英文名:Recombinant Human Somatropin 赋形剂:甘露醇、磷酸钠、氯化钠等
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动物的生长激素与动物发育
05
生长激素在畜牧业中应用及争议
提高畜产品产量和质量
增加瘦肉率
生长激素可以促进动物体内蛋白质合 成,提高瘦肉率,满足市场对高蛋白 、低脂肪肉类的需求。
提高产奶量
对于奶牛等乳用动物,生长激素可以 提高其产奶量,增加乳制品的产量。
改善肉质
生长激素可以影响动物体内脂肪代谢 ,使肉质更加细嫩、口感更好,提高 畜产品的市场竞争力。
促进动物快速生长技术
1 2 3
选育优良品种
结合生长激素的应用,选育出生长速度快、饲料 转化率高的优良品种,提高畜牧业生产效益。
饲料添加剂
将生长激素作为饲料添加剂,可以促进动物对饲 料的消化吸收,提高饲料利用率,降低养殖成本 。
优化饲养环境
通过改善饲养环境,如温度、湿度、通风等,结 合生长激素的应用,可以进一步促进动物的生长 发育。
用。若IGF异常,也可能导致生长发育异常。
02
垂体瘤
垂体瘤是生长在垂体上的良性肿瘤,可能导致生长激素分泌异常,从而
引发巨人症、肢端肥大症或侏儒症等疾病。
03
遗传性疾病
部分遗传性疾病可能导致生长激素分泌异常或受体缺陷,从而引发相关
疾病。如Laron综合征患者虽然生长激素分泌正常,但由于受体缺陷,
导致无法正常发挥作用,出现侏儒症的症状。
成年期
动物达到成年后,身体各器官和系统基本发 育成熟,体型和外观基本稳定。
青春期
动物进入青春期后,性器官开始发育,性激 素分泌增加,出现第二性征。
老年期
随着年龄增长,动物进入老年期,身体各器 官和系统逐渐衰老,功能减退。
影响动物发育的内外因素
遗传因素
环境因素
动物的遗传基因对其发育具有重要影响, 决定了动物的体型、外貌和生理特征等。
内分泌系统的结构和功能
内分泌系统的结构和功能内分泌系统是人体重要的调节系统之一,它由一系列腺体和器官组成,扮演着调节生长、代谢、发育和性功能等多种生理过程的关键角色。
本文将详细介绍内分泌系统的结构和功能。
一、内分泌系统的结构内分泌系统主要由以下腺体和器官组成:1. 脑垂体:脑垂体位于大脑底部,由前叶和后叶组成。
前叶分泌多种激素,如生长激素、卵泡刺激素和促肾上腺皮质激素等,后叶则释放催产素和抗利尿激素。
2. 甲状腺:甲状腺位于颈部前方,分泌三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)等激素,调节人体的代谢率、生长和发育。
3. 副甲状腺:副甲状腺位于甲状腺后侧,主要分泌甲状旁腺激素(PTH),参与钙离子的代谢和骨骼的生长与再吸收。
4. 胰腺:胰腺既是消化系统的一部分,又是内分泌系统的重要组成部分。
它分泌胰岛素和胰高血糖素,调节血糖水平。
5. 肾上腺:肾上腺位于肾脏上方,分为两个部分:髓质和皮质。
髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,与应激反应密切相关;皮质分泌皮质醇等激素,调节机体的水盐平衡和应激反应。
6. 生殖腺:男性的生殖腺是睾丸,它分泌睾丸激素和精子;女性的生殖腺是卵巢,分泌雌激素和孕激素。
7. 松果体:松果体位于脑的中央,分泌褪黑激素,调节睡眠周期和生物节律。
二、内分泌系统的功能内分泌系统通过激素的合成、释放和传递,调节人体内的多种生理过程,具体功能包括:1. 调节代谢:内分泌系统的激素在体内调控糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢等过程,维持机体的能量平衡和正常的体内环境。
2. 促进生长和发育:生长激素是内分泌系统中的重要激素,它促进儿童和青少年的骨骼生长和组织发育。
3. 调节性功能:内分泌系统的激素参与性腺的发育和功能,调节雄激素和雌激素的分泌,维持人体的生殖能力。
4. 维持水盐平衡:肾上腺皮质激素和抗利尿激素通过调节肾脏的水钠平衡,维持体液的稳定和血压的正常。
5. 调节应激反应:应激时,肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,增加机体的应激适应能力。
生长激素受体信号的转导通路及其功能研究
生长激素受体信号的转导通路及其功能研究生长激素(growth hormone,简称GH)是一种由脑垂体分泌的蛋白质激素,在人体的生长发育和代谢调节过程中起着重要作用。
GH通过结合其细胞膜受体(growth hormone receptor,GH-R),通过一系列信号转导通路,调节了多种生理过程,包括细胞增殖、合成代谢、骨骼生长等。
本文将介绍GH受体信号转导通路及其功能研究的最新进展。
一、GH-R受体结构和信号转导通路GH-R是一种高度糖基化的跨膜蛋白,包括一个外部结构域、一个跨膜区和一个胞内结构域。
外部结构域包括两个GH结合位点,GH通过这两个位点结合到GH-R上。
胞内结构域包括一个酪氨酸激酶(tyrosine kinase)活性区,用于催化酪氨酸残基的磷酸化反应。
在GH-R结合GH后,GH-R形成二聚体或多聚体,导致酪氨酸激酶活性区的激活,并催化酪氨酸残基的磷酸化。
磷酸化的酪氨酸与配体结合,形成信号转导分子,从而调节下游信号通路的活性。
GH-R的信号转导通路多样,不同的信号通路可以同时激活,相互作用。
主要包括JAK/STAT、PI3K/Akt和ERK/MAPK等信号通路。
1. JAK/STAT通路细胞内酪氨酸激酶活性的激活,会使JAK2激酶结合到GH-R的胞内结构域上。
JAK2进一步磷酸化GH-R的酪氨酸残基,从而激活STAT蛋白质的磷酸化。
磷酸化的STAT蛋白能够形成二聚体或多聚体,迁移到细胞核,通过识别靶基因的增强子或启动子,促进基因表达。
JAK/STAT信号通路是GH-R信号转导中最重要的通路之一,调节了多种生理过程,如肝脏合成代谢、骨骼生长、免疫应答等。
2. PI3K/Akt通路PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)是另一种信号分子,GH-R的胞内结构域被磷酸化后,可以直接结合到PI3K上。
PI3K磷酸化磷脂肌醇,形成PI(3,4,5)P3,从而向下游激活Akt(蛋白激酶B)。
Akt与其他蛋白质交互作用,调节各种生理过程,如葡萄糖代谢、脂质代谢及细胞增殖等。
植物生长激素的生物学作用机制
植物生长激素的生物学作用机制植物生长激素是一类具有广泛生物学作用的植物内源性物质。
它们能够调控植物的生长、分化、开花、果实生长、叶片落叶等生理现象,同时也能够影响植物的形态、结构和生物量积累。
植物生长激素是生物学领域研究的重要对象,研究它们的作用机制有助于深入了解植物生长发育和适应环境的机理。
本文将从植物生长激素的类型、生物学作用和机制三个方面综述植物生长激素的生物学作用机制。
一、植物生长激素的类型植物生长激素包括多种类型,其中最重要的有IAA、GA、CK、ABA、ETH等。
IAA是一种吲哚乙酸衍生物,是植物生长激素中最常见的一种;GA是一种萜类激素,可以促进植物茎轴和芽的伸长;CK是一类嘌呤核苷酸衍生物,可以促进细胞分裂和分化;ABA是一种五环烷酮衍生物,可以调节植物对逆境的响应;ETH是一种气体激素,能够促进植物的成熟和老化。
二、植物生长激素的生物学作用植物生长激素在植物生长发育中发挥着极其重要的作用,其中包括:1. 控制植物的生长和分化:植物生长激素能够促进或抑制植物的细胞伸长、分裂和分化,从而影响植物的形态和结构。
2. 促进植物的开花和果实发育:植物生长激素能够调节植物的生殖器官的发育,从而促进植物的开花和果实发育。
3. 调节植物的落叶和脱落:植物生长激素能够影响植物叶片的落叶和脱落,从而引导植物进入休眠期以适应环境的变化。
4. 调节植物对逆境的响应:植物生长激素能够调节植物对逆境的响应,如干旱、盐碱、低温等环境逆境。
三、植物生长激素的作用机制植物生长激素的作用机制是复杂的。
一般来说,它们通过调控生长激素受体和下游信号转导通路来发挥作用。
具体来说,植物生长激素的作用机制包括以下几个方面:1. 与受体的互作:植物生长激素与细胞膜上的生长激素受体发生互作,从而激活或抑制下游的信号转导途径。
2. 信号传递途径:植物生长激素的信号传递途径包括MAPK通路、Ca2+通路、Cdks通路等。
这些信号通路的活化或抑制,决定了植物生长激素的生物学效应。
激素的功能及其在生物体内的调节作用
激素的功能及其在生物体内的调节作用激素是由内分泌系统分泌的化学物质,它们在生物体内发挥着重要的功能,如促进生长、调节代谢、维持生殖功能等。
本文将就激素的功能及其在生物体内的调节作用进行详细阐述。
一、激素的种类激素种类繁多,包括甲状腺激素、胰岛素、性激素、肾上腺素、皮质激素等。
这些激素不同的类型和结构影响它们的功能和调节作用。
甲状腺激素:甲状腺激素是由甲状腺分泌的,包括T3和T4两种类型。
这些激素调节着代谢率和体温,并影响生长和神经系统发育。
胰岛素:胰岛素是由胰腺分泌的,它是葡萄糖代谢过程中的重要激素。
胰岛素可以促进葡萄糖进入细胞,并调节血糖水平。
性激素:性激素分为雄性激素和雌性激素。
它们影响着性腺的发育和生殖健康,如睾酮和雌激素促进生殖细胞的发育和生长,维持正常性征和生理循环。
肾上腺素:肾上腺素是由肾上腺分泌的激素,它有着重要的应激反应。
肾上腺素可以调节心率、血糖水平和代谢率,它们在反应身体的应激状态时扮演着至关重要的角色。
皮质激素:皮质激素是由肾上腺皮质分泌的激素。
它们有着重要的免疫和炎症抗炎反应,影响身体的水盐平衡和代谢。
二、激素在生物体内的作用激素在生物体内的作用十分广泛,涉及到代谢、生殖、生长等方面。
代谢:激素调节体内代谢,包括葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢。
其中,胰岛素调节葡萄糖代谢,促进葡萄糖的吸收和利用,而甲状腺激素调节代谢率。
生殖:激素调节着生殖健康,其中包括雄性激素和雌性激素维护生殖细胞的发育和生长,控制月经周期和生殖健康。
生长:生长激素可促进生长和分泌IGF-1等因子来控制成骨系统。
应激反应:激素还扮演着重要的应激反应角色。
在遇到应激反应时,肾上腺素和皮质激素可以帮助身体应对疼痛和创伤,维持身体的正常运作。
它们可以调节血压、心率和血糖水平等。
三、激素在生物体内的调节作用激素在生物体内作用的调节作用很重要。
许多激素的分泌受到负反馈控制,这意味着高水平的激素会抑制它们的分泌,从而保持激素水平的恒定。
HGH_HGH生长激素
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生长激素对人体直接和非直接作用(脂肪与骨骼方面) 生长激素对人体直接和非直接作用(脂肪与骨骼方面)
促进代谢作用: 促进代谢作用: HGH可通过生长介素促进氨基酸进 可通过生长介素促进氨基酸进 入细胞,加速蛋白质合成,包括软骨、 入细胞,加速蛋白质合成,包括软骨、 肌肉、 骨、肌肉、肝、肾、心、肺、肠、脑以 皮肤等组织的蛋白质合成增强; 促进 皮肤等组织的蛋白质合成增强;GH促进 脂肪分解,增强脂肪酸氧化, 脂肪分解,增强脂肪酸氧化,抑制外周 组织摄取与利用葡萄糖, 组织摄取与利用葡萄糖,减少葡萄糖的 消耗,提高血糖水平。生长激素可以减 消耗,提高血糖水平。 肥去脂,降低体内脂肪的百分比。 肥去脂,降低体内脂肪的百分比。
人生长素(human growth hormone, HGH) )
含有191个氨基酸,分子量为22000,其 个氨基酸,分子量为 含有 个氨基酸 , 化学结构与催乳素近似, 化学结构与催乳素近似,故生长素有弱催乳 素作用,而催乳素有弱生长素作用。 素作用,而催乳素有弱生长素作用。不同 种类动物的生长素, 种类动物的生长素,其化学 结构与免疫性质等有较大差 除猴的生长素外, 别,除猴的生长素外,其他 动物的生长素对人无效。 动物的生长素对人无效。近 年利用DNA重组技术可以大 年利用 重组技术可以大 量生产HGH,供临床应用。 量生产 ,供临床应用。 人的GH化学结构如下: 化学结构如下: 人的 化学结构如下 脑垂体分泌生长激素
激素的化学结构与功能
激素的化学结构与功能激素是一类广泛存在于人体内的生物大分子,它们以多种形式存在于血液、淋巴液、组织液等体液中,并且具有多种重要的生物学功能。
激素的化学结构多种多样,在不同类型的激素中也有着截然不同的化学结构。
本文将分别介绍多种激素的基本结构以及其对人体的重要作用。
一、甲状腺激素甲状腺激素由两个碘原子和一分子酪氨酸结合而成,可用分子式表示为T4(四碘甲状腺原氨酸)或T3(三碘甲状腺原氨酸)。
人体内主要合成T4,而T4与T3的比例约为20:1。
甲状腺激素对人体的生长发育、代谢和神经系统等都有着至关重要的影响。
它能够促进脂肪、蛋白质和碳水化合物的代谢,增加人体对氧气的需求,使心率、膜通透性和胃肠运动都增强。
二、胰岛素胰岛素是由51个氨基酸组成的多肽,是胰腺内分泌细胞分泌的激素。
它起着降低血糖的作用,能够促进葡萄糖的摄取、利用和存储,通过糖元合成、葡萄糖-酮酸循环和相应酶的活化来实现其降糖作用。
同时,胰岛素还能够促进肝、肌肉和脂肪的葡萄糖摄取和利用,增加体内胆固醇和甘油三酯的合成,使肝脏合成蛋白质和糖原的速度增加。
三、生长激素生长激素是一种由多肽组成的蛋白质,由垂体分泌,可以促进整个人体各部位的生长和发育。
生长激素是一种内源性的胰岛素样生长因子,能够调节细胞增殖和分化,促进骨骼和软组织生长,增强蛋白质的合成和肌肉组织的生长。
此外,生长激素还可以增加游离脂肪酸的浓度,促进葡萄糖在肝脏中的生成。
四、雌激素和孕激素雌激素和孕激素是女性体内主要的激素,分别由卵巢和胎盘产生。
它们的化学结构都属于类固醇激素,由胆固醇人类体内产生。
雌激素对人体的影响主要包括促进性二性征的形成、增加骨密度、保持阴道和子宫健康、影响卵巢和子宫内膜的周期性变化等。
孕激素则主要在怀孕期间对孕妇的身体进行调节和保护,促进子宫内层的增厚,使胎盘生长和母乳分泌增强。
此外,孕激素在免疫系统、代谢和神经系统调节方面也具有重要作用。
五、肾上腺素肾上腺素属于儿茶酚胺类激素,是一种由酪氨酸分解而来的代谢物。
人体生长激素的生物合成与结构分析
人体生长激素的生物合成与结构分析人体生长激素是一种由垂体前叶分泌的多肽激素,它对于人类身体的生长和发育有着至关重要的作用。
人体生长激素的生物合成和结构分析是研究其作用和功能的关键所在,本文将深入探讨该话题。
一、生长激素的生物合成人体生长激素由垂体前叶分泌,它是由脑下垂体分泌的七种激素之一。
垂体前叶又称腺垂体前叶或腺垂体,是人体内分泌系统的重要组成部分。
在垂体前叶中有一群能够分泌激素的细胞,称为生长激素细胞。
这些细胞合成并分泌出人体生长激素,在血液中运输到身体各个组织和器官,发挥其生长和发育的作用。
生长激素的生物合成分为两个步骤:前体合成和后体合成。
其中,前体合成发生在核糖体上,后体合成则发生在内质网上。
前体合成:在生长激素细胞中,一段 mRNA 模板转录出来,然后在核糖体上进行翻译。
在翻译过程中,一个信号肽被合成出来,并通过内质网到达了内腔。
在内腔中,信号肽会被酶水解掉,使得生长激素的前体分子被释放出来。
后体合成:生长激素的前体分子被转运到内质网中,然后在高尔基体和末梢体进一步修饰和加工,形成成熟的生长激素。
成熟的生长激素不仅具有荷尔蒙作用,还可以与单个受体结合,进而进行一些生化反应。
二、生长激素的结构分析生长激素的分子量为22kD,它由191个氨基酸残基组成。
生长激素的结构分析是指对其分子结构和分子特性进行分析。
下面将对生长激素分子结构进行介绍。
生长激素的分子结构分为四个部分:N端,C端,α-螺旋和β-片层。
N端:N端是一个具有信号肽的部分,它负责生长激素分泌前的转运和保护生长激素的稳定性。
C端:C端是一个具有生长激素荷尔蒙功能的部分,它可以与细胞膜上的受体结合,从而将生长激素的信号传递到细胞内部。
α-螺旋:α-螺旋是指生长激素分子上的一个种类结构,它由大量氢键和离子键交互组成,并与另外一条生长激素分子的β-片层相互作用。
β-片层:β-片层是指生长激素分子上的另外一段结构,它由大量氢键和离子键交互组成,并与另外一条生长激素分子的α-螺旋相互作用。