激素及其作用机制

关于激素及其作用机制第一节概述一、激素的概念和类型1.定义

——由内分泌腺或具有内分泌功能的组织分泌产生的微量化学信息分子，其可被转运并作用于靶细胞而调节其代谢过程，并产生特定的生理效应以适应环境的变化。第2页,共77页，2024年2月25日，星期天2.类型（依据作用距离不同）内分泌激素旁分泌激素自分泌激素第3页,共77页，2024年2月25日，星期天内分泌旁分泌自分泌神经分泌第4页,共77页，2024年2月25日，星期天二、激素的特性合成的可调控性作用的特异性作用的微量性分泌的可调控性通过中间介质作用（第一信使）有“快”和“慢”效应有脱敏作用第5页,共77页，2024年2月25日，星期天三、激素的分类依据化学本质分类氨基酸衍生物：甲状腺素多肽类：脑肽甾体类：雌激素脂肪酸衍生物：前列腺素第6页,共77页，2024年2月25日，星期天依据溶解性质三、激素的分类脂溶性：胞内受体水溶性：膜受体第7页,共77页，2024年2月25日，星期天第二节主要激素的化学与生理功能一、甲状腺甲状腺素降钙素第8页,共77页，2024年2月25日，星期天（一）甲状腺素化学本质：碘化酪氨酸衍生物L-甲状腺素（T4）3碘甲腺原氨酸（T3）第9页,共77页，2024年2月25日，星期天

生理功能

促进物质分解代谢，增加耗O2量，产热甲亢患者低热消瘦基础代谢率高第10页,共77页，2024年2月25日，星期天对三大物质代谢的影响蛋白质代谢适量——促合成大量——促分解糖代谢（胰岛素存在）小剂量——促糖原合成大剂量——促糖原分解脂代谢激活HSL，脂肪动员加强增加胆固醇合成及转化为胆汁酸第11页,共77页，2024年2月25日，星期天

促进骨骼钙化，影响脑与长骨的发育呆小症第12页,共77页，2024年2月25日，星期天（二）降钙素合成部位：甲状腺C细胞化学本质：小分子多肽生理功能：降低血钙和血磷减少从骨中动员钙减少从小肠中吸收钙增加从尿中排出钙和磷第13页,共77页，2024年2月25日，星期天

甲状旁腺素（parathormone,PTH）化学本质：多肽生理功能：血钙增加、血磷减少增加从骨中动员钙增加从小肠中吸收钙减少从尿中丢失钙抑制肾小管对磷重吸收二、甲状旁腺第14页,共77页，2024年2月25日，星期天三、胰腺胰岛素

(蛋白质)

胰高血糖素（多肽）第15页,共77页，2024年2月25日，星期天蛋白质代谢促分解促合成脂代谢促分解促合成第16页,共77页，2024年2月25日，星期天四、肾上腺肾上腺髓质激素肾上腺皮质激素球状带——盐皮质激素束状带——糖皮质激素网状带——性激素第17页,共77页，2024年2月25日，星期天（一）肾上腺髓质激素化学本质：酪氨酸衍生物第18页,共77页，2024年2月25日，星期天

髓质激素的生理作用心血管心缩增强，心率加快，心输出量增多，血压上升。对血管的作用，二者的区别较大肾上腺素使皮肤，内脏的小动脉收缩；使冠状动脉，骨骼肌小动脉舒张结果总外周阻力变化不大。去甲肾上腺素使全身的小动脉收缩结果总外周阻力增大。代谢促进血糖升高，促进物质氧化，促进脂肪分解神经系统和其它器官组织应急的综合性反应

第19页,共77页，2024年2月25日，星期天（二）肾上腺皮质激素化学本质：甾体类化合物盐皮质激素的生理功能：保钠排钾如醛固醇分泌不足丢钠

水从尿中排出

丢水

血浆渗透压降低，水进入细胞

血钾过多影响心肌的活动如分泌亢进水肿，高血压，高钠低钾症第20页,共77页，2024年2月25日，星期天

糖皮质激素的生理功能对物质代谢的作用

蛋白质：促进蛋白质分解

糖类：促进血糖增加

脂肪：促进脂肪分解，主要动员四肢的脂肪第21页,共77页，2024年2月25日，星期天对某些器官机能的作用心血管系统：有升压作用胃肠道系统：促进胃酸和胃蛋白酶的分泌血液系统：增加红细胞，血小板的数量和血红蛋白的含量第22页,共77页，2024年2月25日，星期天抗炎和抗免疫作用

抗炎作用：对炎症的发生和发展有抑制作用抗免疫作用：降低机体的免疫功能，可用于治疗器官移植后的排异反应

强的松慢性肾炎类风湿性关节炎第23页,共77页，2024年2月25日，星期天五、性腺睾丸：雄性激素卵巢：雌性激素

化学本质：甾体类化合物第24页,共77页，2024年2月25日，星期天六、脑第25页,共77页，2024年2月25日，星期天下丘脑促垂体区分泌的激素

第26页,共77页，2024年2月25日，星期天腺垂体激素神经垂体激素

化学本质：蛋白质或多肽第27页,共77页，2024年2月25日，星期天（一）生长激素生理功能促进生长：刺激骨骼增长，提高蛋白质合成对代谢影响：促进蛋白质合成促进脂肪的分解提高血糖幼年切除垂体侏儒症幼年分泌过多巨人症成年分泌过多肢端肥大症第28页,共77页，2024年2月25日，星期天（二）促性腺激素促卵泡激素（FSH）促黄体生成激素（LH）第29页,共77页，2024年2月25日，星期天第三节激素作用机制与受体

信号转导胞外信号受体胞内多种分子变化细胞内应答反应小分子蛋白质第30页,共77页，2024年2月25日，星期天一、受体和配体1.

受体的概念

——是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，常为蛋白质，也有糖脂。2.配体的概念

——对受体具有选择性结合能力，结合后使该细胞产生特定生物效应的生物活性化学信号分子。第31页,共77页，2024年2月25日，星期天3.配体分类激动剂：产生特定效应拮抗剂：与受体结合但不产生效应部分激动剂：既有激动又有拮抗作用第32页,共77页，2024年2月25日，星期天4.受体功能识别并结合外源信号分子——配体转换配体信号为细胞内分子识别信号第33页,共77页，2024年2月25日，星期天二、受体和配体结合特性可饱和性高度亲和性高度专一性可逆性特定的作用模式体外可模拟配体-受体结合曲线第34页,共77页，2024年2月25日，星期天三、受体的分类

（依据位置的不同）膜受体——水溶性或表面分子胞内受体——脂溶性第35页,共77页，2024年2月25日，星期天第36页,共77页，2024年2月25日，星期天四、膜受体类型第37页,共77页，2024年2月25日，星期天（一）G蛋白偶联受体第38页,共77页，2024年2月25日，星期天G蛋白

——鸟苷酸（GTP）结合蛋白。异源三聚体G蛋白小G蛋白（Ras蛋白）第39页,共77页，2024年2月25日，星期天异源三聚体G蛋白结合GTP（活性）结合GDP（无活性）第40页,共77页，2024年2月25日，星期天α亚基（Gα）β、γ亚基(Gβγ)具有多个功能位点α亚基具有GTP酶活性与受体结合并受其活化调节的部位βγ亚基结合部位GDP/GTP结合部位与下游效应分子相互作用部位主要作用是与α亚基形成复合体并定位于质膜内侧；在哺乳细胞，βγ亚基也可直接调节某些效应蛋白。异源三聚体G蛋白第41页,共77页，2024年2月25日，星期天GTPGDPRasSOSGAPonoffRas的活化及其调控因子Ras第42页,共77页，2024年2月25日，星期天（二）离子通道受体配体-门控受体通道配体主要为神经递质第43页,共77页，2024年2月25日，星期天导致了细胞膜电位改变阳离子通道乙酰胆碱受体-Na+阴离子通道甘氨酸受体-Cl-第44页,共77页，2024年2月25日，星期天（三）酶偶联受体自身具有酶活性，或者自身没有酶活性，但与酶分子结合存在大多为单次跨膜以二聚体形式活化胞外+跨膜+胞内（酶）第45页,共77页，2024年2月25日，星期天英文名中文名举例receptorstyrosinekinase(RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶表皮生长因子受体、胰岛素受体等tyrosinekinase-coupledreceptors(TKCRs)蛋白酪氨酸激酶偶联受体干扰素受体、白细胞介素受体、T细胞抗原受体等receptorstyrosinephosphatase(RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptorsserine/threoninekinase(RSTK)受体型蛋白丝/苏氨酸激酶转化生长因子

受体、骨形成蛋白受体等receptorsguanylatecyclase(RGCs)受体型鸟苷酸环化酶心钠素受体等酶偶联受体类型第46页,共77页，2024年2月25日，星期天1.PTK受体具酪氨酸激酶活性第47页,共77页，2024年2月25日，星期天2.PTK偶联受体不具酪氨酸激酶活性第48页,共77页，2024年2月25日，星期天3.

受体型鸟苷酸环化酶GTPGCcGMP第49页,共77页，2024年2月25日，星期天4.

受体一氧化氮合酶系统

NOS

胍氨酸精氨酸NHH2NNH2+H2N+COO-NHH2NOH2N+COO-NO＋第50页,共77页，2024年2月25日，星期天三种形式的NO合酶组成型NOS(cNOS)可诱导型NOS（iNOS）神经型NOS（nNOS）内皮型NOS（eNOS）NOSⅠNOSⅡ

NOSⅢ

第51页,共77页，2024年2月25日，星期天第四节膜受体作用机制一、通过第二信使介导的信号转导（一）第二信使1.概念：

——激素与受体结合后，参与激素信号转导的某些小分子化合物，如cAMP、cGMP、

Ca2+、IP3等，在激素作用中起信息传递和放大作用，这些靶细胞内的小分子称第二信使。第52页,共77页，2024年2月25日，星期天2.特点：其浓度或分布可迅速改变可被类似物模拟作用阻断其变化可阻断整个过程有特定的靶蛋白分子3.作用方式：

——浓度变化第53页,共77页，2024年2月25日，星期天4.分类环核苷酸脂类物质钙离子气体分子第54页,共77页，2024年2月25日，星期天（二）G蛋白偶联介导产生的第二信使1.G蛋白活化第55页,共77页，2024年2月25日，星期天2.相关第二信使cAMPDAG+IP3

Ca2+

cGMPNO第56页,共77页，2024年2月25日，星期天1）cAMP第57页,共77页，2024年2月25日，星期天cAMP下游靶分子

——cAMP依赖性蛋白激酶（cAMP-dependentproteinkinase，cAPK），即蛋白激酶A（proteinkinaseA，PKA）效应下游分子磷酸化第58页,共77页，2024年2月25日，星期天第59页,共77页，2024年2月25日，星期天AC-cAMP-PKA通路

第60页,共77页，2024年2月25日，星期天2）DAG+IP3PIP2DAG+IP3PLC

下游靶分子DAG蛋白激酶C（PKC）IP3Ca2+通道第61页,共77页，2024年2月25日，星期天3）Ca2+第62页,共77页，2024年2月25日，星期天催化结构域调节结构域假底物结合区Ca2+磷脂酰丝氨酸DAG催化结构域调节结构域Ca2+DAG磷脂酰丝氨酸底物DAG、Ca2+活化PKC的作用机制

第63页,共77页，2024年2月25日，星期天CaM乙酰胆碱、儿茶酚胺、加压素、血管紧张素和胰高血糖素等胞液Ca2+浓度升高CaMCa2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。CaM发生构象变化后，作用于Ca2+/CaM-依赖性激酶（CaM-K）。

第64页,共77页，2024年2月25日，星期天PLC-IP3/DAG-PKC通路第65页,共77页，2024年2月25日，星期天4）cGMP第66页,共77页，2024年2月25日，星期天

cGMP下游靶分子

cGMP依赖性蛋白激酶（cGMPdependentproteinkinase，cGPK），即蛋白激酶G（proteinkinaseG，PKG）一些离子通道（如视杆细胞）第67页,共77页，2024年2月25日，星期天cGMP激活PKG示意图第68页,共77页，2024年2月25日，星期天NOGCcGMPPKG4）NO第69页,共77页，2024年2月25日，星期天二、通过相关蛋白分子介