生化07激素化学

1、第七章第七章激素化学激素化学第一节第一节激素的概念与分类激素的概念与分类一、激素的一般概念一、激素的一般概念 激素（激素（hormone）：生物体内特殊的：生物体内特殊的腺体腺体或或组织组织产生的，直接分泌到产生的，直接分泌到体液体液中，通过体液运送到特定中，通过体液运送到特定的部位（或直接扩散至特定部位），从而引起特殊的部位（或直接扩散至特定部位），从而引起特殊激动作用的一群微量的有机化合物。激动作用的一群微量的有机化合物。 特点特点：微量高效（肽类激素在血液中的浓度为：微量高效（肽类激素在血液中的浓度为10-12 10-10 、类固醇激素为、类固醇激素为10-1010-8mol/L） 二、

2、激素的分类二、激素的分类依激素的化学结构分依激素的化学结构分含氮激素：含氮激素：蛋白质和肽类：蛋白质和肽类：如生长激素、催产素、如生长激素、催产素、 胰岛素等胰岛素等 氨基酸及其衍生物：氨基酸及其衍生物：如甲状腺素、肾如甲状腺素、肾 上腺素等上腺素等类固醇激素：类固醇激素：性激素、糖皮质激素、盐皮质激素性激素、糖皮质激素、盐皮质激素等等 （环戊烷多氢菲）（环戊烷多氢菲）脂肪酸衍生物激素：脂肪酸衍生物激素：如前列腺素、血栓素、白三如前列腺素、血栓素、白三烯烯 等（花生四烯酸衍生物）等（花生四烯酸衍生物）依激素的分泌及作用方式分依激素的分泌及作用方式分内分泌激素内分泌激素 (Endocrine H

3、ormone) ：内分泌细内分泌细胞分胞分泌，通过泌，通过血液循环血液循环到达靶细胞。如到达靶细胞。如胰岛素、甲状腺胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。素、肾上腺素等。旁分泌激素旁分泌激素 (Paracrine Hormone) ：体内某些体内某些组织组织细胞细胞分泌，通过分泌，通过扩散扩散作用到达作用到达 附近的靶细胞。如生附近的靶细胞。如生长因子、前列腺素等。（组织长因子、前列腺素等。（组织/局部激素）局部激素）自分泌激素自分泌激素 (Autocrine Hormone)：激素作用于分泌：激素作用于分泌细胞。细胞。 如癌基因产物，如癌基因产物，前列腺素前列腺素。三、激素作用的特征三、激素作用的特

4、征信号传递作用信号传递作用 激素有级联放大作用激素有级联放大作用高效高效 激素作用的特异性激素作用的特异性靶细胞靶细胞 激素的分泌受反馈调节激素的分泌受反馈调节断续分泌断续分泌 激素的作用有时效性激素的作用有时效性 激素间存在相互作用激素间存在相互作用 第二节第二节 重要的动物激素重要的动物激素动物激素：动物激素：动物腺体细胞、非腺体组织细胞分动物腺体细胞、非腺体组织细胞分 泌的一切激素。泌的一切激素。腺体激素：腺体激素：腺体细胞分泌的激素。腺体细胞分泌的激素。组织激素：组织激素：非腺体组织细胞分泌的激素。非腺体组织细胞分泌的激素。* 植物激素：植物激素：对植物生长发育及代谢调控有控制对植物生

5、长发育及代谢调控有控制 作用的有机化合物。作用的有机化合物。动物激素动物激素植物激素植物激素脊椎动物激素脊椎动物激素无脊椎动物激素无脊椎动物激素氨基酸衍生物激素氨基酸衍生物激素肽和蛋白质激素肽和蛋白质激素类固醇激素类固醇激素脂肪酸衍生物激素脂肪酸衍生物激素甲壳类激素甲壳类激素昆虫激素昆虫激素激素激素一、下丘脑激素一、下丘脑激素（Hypothalamic Hormone）丘脑下部丘脑下部,位于大脑腹面、丘脑的下方位于大脑腹面、丘脑的下方调节内脏和内分泌活动的较高级神经中枢所在调节内脏和内分泌活动的较高级神经中枢所在一些神经元既分泌激素又保持神经细胞功能一些神经元既分泌激素又保持神经细胞功能神经内

6、分泌细胞。神经信息神经内分泌细胞。神经信息激素的信息，联系激素的信息，联系神经神经体液调节。体液调节。 下丘脑下丘脑垂体垂体中脑中脑桥脑桥脑激素：激素：下丘脑分泌下丘脑分泌激素释放因子激素释放因子及及激素释激素释 放抑制因子放抑制因子作用：作用：调节垂体功能，控制垂体激素分泌调节垂体功能，控制垂体激素分泌 间接控制其他外周内分泌腺的分泌间接控制其他外周内分泌腺的分泌下丘脑至少分泌下丘脑至少分泌10种激素种激素激素激素缩写缩写化学本质化学本质功能功能促肾上腺皮质激素释放激素促肾上腺皮质激素释放激素CRF41 AA促进或抑制促进或抑制激素的分泌激素的分泌生长激素释放因子生长激素释放因子GHRF多肽

7、多肽生长激素释放抑制因子生长激素释放抑制因子GHIF14 AA促黄体激素释放因子促黄体激素释放因子LRF10 AA促卵泡激素释放因子促卵泡激素释放因子FSHRF40-44 AA促黑激素释放因子促黑激素释放因子MRF多肽多肽促黑激素释放抑制因子促黑激素释放抑制因子MRIF多肽多肽催乳激素释放因子催乳激素释放因子PRF多肽多肽催乳激素释放抑制因子催乳激素释放抑制因子PRIF多肽多肽促甲状腺激素释放因子促甲状腺激素释放因子TRF3 AA（CRH）1. 促甲状腺激素释放激素促甲状腺激素释放激素(Thyrotropin Releasing Hormone，TRH)化学本质：化学本质：由焦谷由焦谷组组脯组

8、成的三肽激素脯组成的三肽激素 (pyro)Glu-His-Pro-NH2 功能：功能：促进垂体前叶释放促进垂体前叶释放促甲状腺激素（促甲状腺激素（TSH）血浆血浆TRH是检测下丘脑功能的指标：是检测下丘脑功能的指标： 正常值正常值 14168pmolL 原发性甲状腺功能减退原发性甲状腺功能减退 ：TRH及及TSH都增高都增高 垂体性甲状腺功能减退垂体性甲状腺功能减退 ：TRH升高，升高，TSH减少减少 下丘脑性甲状腺功能减退下丘脑性甲状腺功能减退 ：TRH和和TSH均下降均下降 2. 生长激素释放抑制因子（生长激素释放抑制因子（GHIF）Growth Hormone Release-inhib

9、iting Factor化学本质：化学本质：14肽，多功能抑制因子肽，多功能抑制因子发现：发现：生长抑素（生长抑素（somatostatin） 分布：分布：下丘脑下丘脑及胃、十二指肠及胃、十二指肠 、胰脏兰氏岛、视、胰脏兰氏岛、视 网膜等网膜等功能：功能：抑制垂体分泌生长激素抑制垂体分泌生长激素 、抑制胰高血糖素、抑制胰高血糖素 及胃肠道激素分泌、促进胰岛素分泌；镇静及胃肠道激素分泌、促进胰岛素分泌；镇静首个首个通过基因工程从大肠杆菌中获得的通过基因工程从大肠杆菌中获得的人工多肽人工多肽 H-丙丙-甘甘-半胱半胱-赖赖-天冬天冬-苯丙苯丙-苯丙苯丙-色色-赖赖-苏苏-苯丙苯丙-苏苏-丝丝-半胱

10、半胱-OH3.生长素释放激素（生长素释放激素（GHRH ） Growth Hormone Releasing Hormone 化学本质：化学本质：40-44肽肽功能：功能：与与GRIH配合，调节腺垂体配合，调节腺垂体GH的分泌的分泌特点：特点：下丘脑中下丘脑中GHRH的含量极少的含量极少 脉冲式释放脉冲式释放 二、垂体激素（二、垂体激素（pituitary hornone）位置：位置：丘脑下部腹侧丘脑下部腹侧小体小体 结构：结构：前、中、后叶前、中、后叶 腺垂体：腺垂体：体内最重要的内分泌腺体内最重要的内分泌腺 神经垂体：神经垂体：不含腺体细胞，不能合成激不含腺体细胞，不能合成激 素素 ，接受

11、、分泌下丘脑激素，接受、分泌下丘脑激素功能：功能：分泌促激素，调节外周分泌腺分泌促激素，调节外周分泌腺视交叉视交叉乳头体乳头体 下丘脑下丘脑毛细血管床毛细血管床漏斗管漏斗管门静脉门静脉垂体后叶垂体后叶垂体前叶垂体前叶内分泌细胞内分泌细胞1. 腺垂体激素腺垂体激素前叶：前叶： 生长激素（生长激素（GH）、促甲状腺激素（）、促甲状腺激素（TSH）、促）、促性腺激素（性腺激素（GnH）、催乳激素（）、催乳激素（LTH/PRL）、）、促肾上腺皮质激素（促肾上腺皮质激素（ACTH）、脂肪酸释放激）、脂肪酸释放激素（素（LPH）中叶：中叶： 促黑激素（促黑激素（MSH）、内啡肽（）、内啡肽（ endoph

12、in）1）生长激素（）生长激素（Growth Hornone，GH）化学本质：化学本质：蛋白质（垂体前叶嗜酸性细胞分泌）蛋白质（垂体前叶嗜酸性细胞分泌）种属特异性：种属特异性：人，人，Mr 21700，191 AA，pI 4.9 牛，牛， Mr 45750，396 AA, pI 6.85功能：功能：刺激骨及软骨生长刺激骨及软骨生长 促进粘多糖及胶原的合成促进粘多糖及胶原的合成 促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素、升糖促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素、升糖 影响蛋白质、糖、脂代谢，影响体重增长影响蛋白质、糖、脂代谢，影响体重增长 相关疾病：相关疾病：幼年分泌不足幼年分泌不足侏儒症侏儒症 幼年分泌过多幼年分

13、泌过多巨人症巨人症 成年分泌过多成年分泌过多肢端肥大症肢端肥大症 垂体活性过高垂体活性过高高血糖、糖尿高血糖、糖尿分泌调节分泌调节生长激素的睡眠周期生长激素的睡眠周期 睡眠对身高的影响睡眠对身高的影响 GH分泌的影响因素分泌的影响因素 2）促甲状腺激素（）促甲状腺激素（TSH）Thyroid-stimulating / Thyrotropic Hormone化学本质：化学本质：糖蛋白糖蛋白结构：结构：、亚基（有种属特异性）亚基（有种属特异性）功能：功能：促进甲状腺发育、刺激甲状腺素分泌促进甲状腺发育、刺激甲状腺素分泌 影响全身代谢影响全身代谢调节：调节：促甲状腺素释放激素（促甲状腺素释放激素（

14、TRHTRH）、甲状腺素）、甲状腺素 （反馈抑制）（反馈抑制）下丘脑下丘脑- -腺垂体腺垂体- -甲状腺轴甲状腺轴3）促性腺激素（）促性腺激素（GnH） Gonadotrophin Hormone 化学本质：化学本质：糖蛋白糖蛋白结构：结构： 、亚基亚基种类：种类：促黄体生成激素促黄体生成激素/促黄体素（促黄体素（LH） 促卵泡成熟激素促卵泡成熟激素/促卵泡激素（促卵泡激素（FSH）促黄体生成激素（促黄体生成激素（LH）Luteinizing Hormone促间质细胞激素促间质细胞激素（Interstitial Cell-stimulating Hormone， ICSH ），糖蛋白），糖蛋白

15、功能：功能：雌性：促进卵泡发育成黄体、排卵、分泌雌性：促进卵泡发育成黄体、排卵、分泌 雌激素雌激素 雄性：促使睾丸间质细胞发育、促进睾酮雄性：促使睾丸间质细胞发育、促进睾酮 合成分泌、促进精子生成合成分泌、促进精子生成促卵泡成熟激素促卵泡成熟激素/促卵泡激素（促卵泡激素（FSH）Follicle Stimulating Hormone糖蛋白糖蛋白功能：功能：雌性：雌性：刺激卵巢发育，促进卵泡成熟、产生卵子刺激卵巢发育，促进卵泡成熟、产生卵子雄性：雄性：刺激睾丸发育，产生精子刺激睾丸发育，产生精子FSH、LH和和TSH化学本质：化学本质：糖蛋白糖蛋白结构共性：结构共性： 、亚基，亚基，-链结构相

16、似，链结构相似，- 链结构不同，不同的生理活性是由链结构不同，不同的生理活性是由 - - 链决定。链决定。4）催乳激素（）催乳激素（LTH / PRL）Luteotropic Homore / Prolactin化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质种属特异性：种属特异性：人，人，199 AA，3对二硫键对二硫键功能：功能：刺激乳腺分泌乳汁刺激乳腺分泌乳汁 还能刺激黄体分泌孕酮还能刺激黄体分泌孕酮催乳激素中有一段氨基酸序列与催乳激素中有一段氨基酸序列与生长激素生长激素相似相似普遍的促生长活性；生长素具弱催乳激素活性普遍的促生长活性；生长素具弱催乳激素活性 human GH and prolactin

17、5）促肾上腺皮质激素（）促肾上腺皮质激素（ACTH）Adrenoccrticotropic Hormone化学本质：化学本质：39肽肽 保守序列：保守序列：1-24（活性部位），（活性部位），34-39 25-33：种属特异性、免疫特异性：种属特异性、免疫特异性功能：功能：促进肾上腺皮质增生促进肾上腺皮质增生 刺激肾上腺皮质分泌激素（合成与释放）刺激肾上腺皮质分泌激素（合成与释放）分泌呈日节律波动：分泌呈日节律波动：入睡后分泌渐少，午夜最低，入睡后分泌渐少，午夜最低，随后渐多，觉醒起床前达高峰，白天维持较低水随后渐多，觉醒起床前达高峰，白天维持较低水平，入睡再减。平，入睡再减。促肾上腺皮质激素

18、作用机制促肾上腺皮质激素作用机制腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶6）脂肪酸释放激素（）脂肪酸释放激素（ LPH ） Lipotropic Hormones化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质分类：分类：-脂肪酸释放激素（脂肪酸释放激素（-LPH），），91 AA -脂肪酸释放激素（脂肪酸释放激素（-LPH）：）：58 AA功能：功能：促使脂肪水解，释放出脂肪酸。促使脂肪水解，释放出脂肪酸。7）促黑激素）促黑激素/促黑素细胞素（促黑素细胞素（MSH）Melanocyte Stimulating Hormone化学本质：化学本质：多肽多肽种类：种类： -MSH：13肽（与肽（与ACTH同源），同源）， -MS

19、H：种属差异，人：种属差异，人22肽；牛、羊肽；牛、羊18肽肽 、同源序列：同源序列：Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly 功能：功能：促使皮肤黑色细胞分泌黑色素，促使皮肤黑色细胞分泌黑色素， 使皮肤颜色加深使皮肤颜色加深 阿狄森氏病：慢性肾上腺皮质机能减退症阿狄森氏病：慢性肾上腺皮质机能减退症ACTH、 -MSH、 -MSH一级结构一级结构内啡肽（内啡肽（endophin） 化学本质：化学本质：小肽小肽种类：种类： -内啡肽，内啡肽，16肽肽 -内啡肽，内啡肽，32肽肽 -内啡肽，内啡肽，17肽肽功能：功能：类吗啡功能类吗啡功能镇痛镇痛ACTH族激素来自族激素来自ACTH-

20、LPH前体前体阿阿片皮质素原（片皮质素原（proopiomelanocortin，POMC） 2.神经垂体激素神经垂体激素 垂体后叶激素：垂体后叶激素：催产素，加压素催产素，加压素 来源：来源：下丘脑神经细胞分泌下丘脑神经细胞分泌轴突运输轴突运输 垂体后叶垂体后叶分泌分泌 催产素（催产素（Oxycotin，OT）化学本质：化学本质：9 肽，肽，1对二硫键对二硫键种属特异性种属特异性功能：功能：促使平滑肌（子宫）收缩促使平滑肌（子宫）收缩 促乳腺排乳促乳腺排乳 微弱加压素活性微弱加压素活性 孕酮可抑制催产素的作用孕酮可抑制催产素的作用 加压素（加压素（Vasopressin VP）抗利尿激素（抗

21、利尿激素（Antidiuretic Hormone，ADH）化学本质：化学本质：9肽肽无种属特异性无种属特异性种类：第种类：第8位氨基酸差异决定位氨基酸差异决定 精氨酸加压素，赖氨酸加压素，精氨酸加压素，赖氨酸加压素， 苯丙氨酸加压素苯丙氨酸加压素 功能：促小动脉收缩，增高血压功能：促小动脉收缩，增高血压 减少排尿减少排尿治疗尿崩症治疗尿崩症 微弱催产素活性微弱催产素活性OT与与VP下丘脑下丘脑 释放因子释放因子/ /抑制因子抑制因子 腺垂体腺垂体促激素促激素腺体腺体神经垂体神经垂体激素激素靶细胞靶细胞催产素催产素加压素加压素下丘脑下丘脑-垂体激素垂体激素三、甲状腺激素三、甲状腺激素甲状腺是体

22、内吸收碘能力最强的组织：甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织： 70-80%甲状腺分泌甲状腺分泌3种激素：种激素： 甲状腺素（甲状腺素（Thyroxine），），T4 三碘甲状腺原氨酸，三碘甲状腺原氨酸，T3 降钙素（降钙素（Calcitonin，CT）1.甲状腺素（甲状腺素（T4）和三碘甲状腺原氨酸（）和三碘甲状腺原氨酸（T3）OIIIICH2HOCHCOOHNH23535甲状腺素（甲状腺素（3,5,3 ,5 -四碘甲腺原氨酸，四碘甲腺原氨酸，T4）三碘甲腺原氨酸（三碘甲腺原氨酸（3,5,3 -三碘甲腺原氨酸，三碘甲腺原氨酸，T3）OIIICH2HOCHCOOHNH23535食物碘食物碘胃肠道胃

23、肠道I-H2O2甲状腺过氧化物酶甲状腺过氧化物酶活性碘（活性碘（I2）还原还原T3、T4的合成过程的合成过程一碘一碘TyrTG-Tyr 甲状腺球蛋白（甲状腺球蛋白（thyroglobulin ）+活性碘活性碘+活性碘活性碘 3,5-二碘二碘Tyr2分子分子 3,5-二碘二碘Tyr T4一碘一碘Tyr + 3,5-二碘二碘Tyr T3T3生理效应约为生理效应约为T4的的5倍倍T3、T4的生理功能的生理功能增加基础代谢率（维持生命必需的的代谢率）增加基础代谢率（维持生命必需的的代谢率）促进肌体生长、发育、分化促进肌体生长、发育、分化甲状腺机能异常甲状腺机能异常甲状腺机能亢进：甲状腺机能亢进： 甲状

24、腺激素分泌过多甲状腺激素分泌过多突眼性甲状腺肿症突眼性甲状腺肿症甲状腺机能减退：甲状腺机能减退： 甲状腺萎缩甲状腺萎缩 ：幼年期：幼年期呆小症呆小症 成年期成年期粘液性水肿粘液性水肿 山区缺碘：地方性甲状腺肿大（鹅颈项）山区缺碘：地方性甲状腺肿大（鹅颈项） 2. 降钙素（降钙素（Calcitonin，CT / TCT）化学本质：化学本质：蛋白质，蛋白质，32 AA无种属特异性无种属特异性功能：功能：降血钙，降血磷降血钙，降血磷 与甲状旁腺素作用相反与甲状旁腺素作用相反靶器官：靶器官：骨基质、肾脏骨基质、肾脏3.甲状旁腺激素（甲状旁腺激素（Parathormone，PTH）化学本质：化学本质：多

25、肽，多肽，84AA功能：功能：升血钙，降血磷升血钙，降血磷甲状旁腺机能减退：甲状旁腺机能减退：肌肉痉挛，手足强直肌肉痉挛，手足强直甲状旁腺机能亢进：甲状旁腺机能亢进：骨质疏松骨质疏松 / 脱钙性骨炎脱钙性骨炎1，25-二羟维生素二羟维生素D3：升血钙，升血磷升血钙，升血磷四、胰腺激素四、胰腺激素1. 胰岛素（胰岛素（Insulin）胰岛素的形成胰岛素的形成胰岛胰岛细胞分泌，种属差异细胞分泌，种属差异胰岛素的生理功能胰岛素的生理功能降低血糖降低血糖：促进葡萄糖利用、促进（肝、肌）糖：促进葡萄糖利用、促进（肝、肌）糖原合成、抑制肝糖原分解原合成、抑制肝糖原分解促进蛋白质、脂质合成代谢促进蛋白质、脂

26、质合成代谢胰岛机能亢进：血糖过低，影响大脑功能胰岛机能亢进：血糖过低，影响大脑功能胰岛机能减退：糖尿病胰岛机能减退：糖尿病经典激素的调控（以胰岛素为例）经典激素的调控（以胰岛素为例） 2. 胰高血糖素胰高血糖素(Glucagon)胰岛胰岛细胞分泌细胞分泌化学本质：化学本质：29肽肽功能：促进肝糖原分解，功能：促进肝糖原分解，升高血糖升高血糖五、肾上腺激素五、肾上腺激素肾上腺皮质肾上腺皮质肾上腺髓质肾上腺髓质肾上腺髓质分泌的激素：肾上腺髓质分泌的激素：肾上腺素肾上腺素 去甲去甲/正肾上腺素正肾上腺素肾上腺皮质分泌的激素：肾上腺皮质分泌的激素：糖皮质激素糖皮质激素 盐皮质激素盐皮质激素1.肾上腺素

27、（肾上腺素（Adrenaline）与）与去甲肾上腺素（去甲肾上腺素（Noradrenaline） 结构结构HOHOCHCH2OHNHCH3HOHOCHCH2OHNH2肾上腺素去甲肾上腺素生物合成生物合成前体：酪氨酸（前体：酪氨酸（Tyr）/苯丙氨酸（苯丙氨酸（Phe）合成过程：合成过程：Tyr羟羟 化化羟化酶羟化酶 多巴多巴脱脱 羧羧多巴胺多巴胺羟羟 化化甲基化甲基化去甲肾上腺素去甲肾上腺素肾上腺素肾上腺素Phe羟羟 化化生物学功能生物学功能肾上腺素：肾上腺素：促进肝促进肝糖原糖原分解（主），分解（主），升高血糖升高血糖 促蛋白、氨基酸、脂肪分解；促蛋白、氨基酸、脂肪分解； 增加增加心心跳频率

28、跳频率强心剂强心剂 收缩血管，非持续收缩血管，非持续 去甲肾上腺素：去甲肾上腺素：促进促进血管血管收缩，增高血压收缩，增高血压加压剂加压剂 生血糖（弱作用）生血糖（弱作用）肌体应急能力：肌体应急能力：血糖血糖，血压，血压拟肾上腺素：拟肾上腺素：麻黄素麻黄素化学结构、生理功能相似化学结构、生理功能相似麻黄素麻黄素2. 肾上腺皮质激素（类固醇激素）肾上腺皮质激素（类固醇激素）结构类似胆固醇，为环戊烷多氢菲衍生物结构类似胆固醇，为环戊烷多氢菲衍生物OCH3R1R2COCH2OH CHOor CH3111317分类：分类： 糖皮质激素：糖皮质激素：皮质酮、皮质醇、（皮质酮、皮质醇、（11-脱氢皮质脱氢

29、皮质 醇）可的松醇）可的松 、11-脱氢皮质酮脱氢皮质酮 盐皮质激素：盐皮质激素：醛固酮、脱氧皮质醇、脱氧皮质酮醛固酮、脱氧皮质醇、脱氧皮质酮功能：功能： 糖皮质激素：糖皮质激素：调节糖代谢：促糖异生，拮抗胰岛素，抑调节糖代谢：促糖异生，拮抗胰岛素，抑 糖氧化，促蛋白质转化为糖，升高血糖；糖氧化，促蛋白质转化为糖，升高血糖； 协同其他激素（交感协同其他激素（交感-肾上腺系统）作用；肾上腺系统）作用； 减轻过敏反应，减轻炎症。减轻过敏反应，减轻炎症。 盐皮质激素：盐皮质激素：调节水盐代谢：保钠排钾调节水盐代谢：保钠排钾六、性激素六、性激素分泌：分泌：性器官（睾丸、卵巢）、肾上腺皮质性器官（睾丸、

30、卵巢）、肾上腺皮质 （少量）（少量）种类：种类：雄激素、雌激素、孕激素雄激素、雌激素、孕激素化学本质：化学本质：类固醇类固醇1. 雄激素雄激素化学本质：化学本质：19碳类固醇激素碳类固醇激素种类：睾酮、雄酮、雄烯二酮种类：睾酮、雄酮、雄烯二酮功能：促进性器官发育，促精子生成功能：促进性器官发育，促精子生成 、第二性征、第二性征 显现；影响全显现；影响全 身代谢身代谢睾酮睾酮 雄酮雄酮 雄烯二酮雄烯二酮2. 雌激素雌激素化学本质：化学本质：18碳类固醇激素碳类固醇激素种类：种类：卵泡激素，卵泡激素， 黄体激素黄体激素卵泡激素卵泡激素种类：种类：雌二醇，雌三醇、雌酮雌二醇，雌三醇、雌酮功能：功能：

31、促进性器官发育，第二性征显现促进性器官发育，第二性征显现HOOHHOOHOHHOO雌二醇雌二醇 雌三醇雌三醇 雌酮雌酮3.黄体激素黄体激素种类：种类：主要为孕酮主要为孕酮/黄体酮黄体酮功能：功能：促进受精卵着床、妊娠促进受精卵着床、妊娠 影响全身代谢影响全身代谢OCOCH3七、前列腺素（七、前列腺素（Prostaglandin，PG）人体分布最广、效应最大的人体分布最广、效应最大的 生物活性物质之一生物活性物质之一化学本质：脂肪酸（花生四烯酸）衍生物化学本质：脂肪酸（花生四烯酸）衍生物基本结构：前列腺酸（基本结构：前列腺酸（20碳羟基脂肪酸）碳羟基脂肪酸）种类（头结构）：种类（头结构）：PGA

32、，PGB，PGC，PGD， PGE， PGF，PGHCOOHCH3189101112131415花生四烯酸花生四烯酸前列腺酸前列腺酸OO911OHOPGA PGB PGE生理功能生理功能 生物效应广泛，对全身各个系统如生殖、心生物效应广泛，对全身各个系统如生殖、心血管、呼吸和消化、神经系统及机体代谢过程等均血管、呼吸和消化、神经系统及机体代谢过程等均有作用：有作用：激素调节物：激素调节物：调节某些激素活性调节某些激素活性平滑肌收缩：平滑肌收缩：子宫平滑肌收缩子宫平滑肌收缩引产引产舒张小血管舒张小血管不良作用：不良作用：增加发炎效应，红肿、发热；阿司匹增加发炎效应，红肿、发热；阿司匹林干扰前列腺

33、素合成林干扰前列腺素合成抗炎抗炎第三节第三节 激素的调控体系激素的调控体系一、下丘脑、垂体、腺体轴一、下丘脑、垂体、腺体轴下丘脑下丘脑 释放因子释放因子腺垂体腺垂体促激素促激素腺体腺体激素激素靶细胞靶细胞抑制因子抑制因子生理效应生理效应三大轴心：三大轴心：下丘脑下丘脑 腺垂体腺垂体甲状腺甲状腺 / / 肾上腺肾上腺 / / 性腺性腺二、反馈调节二、反馈调节 激素靶细胞代谢产激素靶细胞代谢产物对相应内分泌腺分泌物对相应内分泌腺分泌活动的调节作用。活动的调节作用。下丘脑下丘脑垂体垂体肾上腺肾上腺糖皮质激素糖皮质激素长反馈长反馈短反馈短反馈释放激素释放激素促激素促激素下丘脑下丘脑垂体垂体睾丸睾丸睾酮

34、睾酮睾丸间质细胞睾丸间质细胞 促黄体激素促黄体激素 促卵泡激素促卵泡激素 三、激素间相互作用三、激素间相互作用协同作用：协同作用：生长素、肾上腺素、糖皮质激素生长素、肾上腺素、糖皮质激素 及胰高血糖素及胰高血糖素 生血糖生血糖拮抗作用：拮抗作用：胰岛素胰岛素&胰高血糖素胰高血糖素 甲状旁腺激素甲状旁腺激素&降钙素降钙素血糖的来源于去路血糖的来源于去路激素血糖的调节激素血糖的调节激素对血糖的调节机制激素对血糖的调节机制甲状旁腺激素甲状旁腺激素&降钙素降钙素第四节第四节激素的作用原理激素的作用原理内、外环境改变内、外环境改变机体相关组机体相关组织分泌织分泌激素激素激素与激素

35、与靶细胞靶细胞上的上的受体受体结合结合靶细胞产生生物学靶细胞产生生物学效应，适应内外环效应，适应内外环境改变境改变激素作用机制激素作用机制一、受体及其特征一、受体及其特征 受体（受体（receptor）：）：细胞膜上或细胞内能特别识细胞膜上或细胞内能特别识别生物活性分子并与之结合，再把识别和接受的别生物活性分子并与之结合，再把识别和接受的信号正确无误地传递到细胞内部，进而引起生物信号正确无误地传递到细胞内部，进而引起生物学效应的学效应的特殊蛋白质特殊蛋白质(个别为糖脂个别为糖脂)。配体配体(ligand)： 能与受体能与受体呈特异性结合的生物活呈特异性结合的生物活性分子性分子第一信使第一信使.

36、受体的种类受体的种类膜受体膜受体(membrane receptor)： 位于细胞质膜上的受体，绝大部分是位于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖蛋白。根据其结构和转换信号镶嵌糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分为三大类：的方式又分为三大类：离子通道受体离子通道受体，G蛋白偶联受体蛋白偶联受体、单个跨膜受体单个跨膜受体 胞内受体（胞内受体（intracellular receptor）：）： 位于细胞浆和细胞核中的受体，通常位于细胞浆和细胞核中的受体，通常为为DNA结合蛋白。结合蛋白。 受体作用的特点受体作用的特点 高度专一性高度专一性 亲和性（浓度）亲和性（浓度） 饱和性饱和性 可逆性可逆性

37、 生物学效应生物学效应配体浓度配体浓度受体饱和度（）受体饱和度（）配体受体结合曲线配体受体结合曲线二、细胞信号转导二、细胞信号转导（一）质膜激素受体的信息传递一）质膜激素受体的信息传递大多数激素受体为质膜受体大多数激素受体为质膜受体作用途径：激素作用途径：激素-受体受体第二信使第二信使生理效应生理效应第二信使第二信使在细胞内传递信息的小分子物质在细胞内传递信息的小分子物质目前已确认的第二信使分子目前已确认的第二信使分子 ：cAMP、cGMP、Ca 2+、IP3（1,4,5-三磷酸肌醇）、三磷酸肌醇）、DAG（甘油（甘油二酯）、二酯）、NO近年发现磷脂降解产物磷脂酸、神经酰胺等。近年发现磷脂降解

38、产物磷脂酸、神经酰胺等。1. 以以cAMP为第二信使的信息传递为第二信使的信息传递1）cAMP：最早发现的第二信使：最早发现的第二信使20世纪世纪50年代初年代初Earl Sutherland发现发现cAMP在肾上腺在肾上腺素、胰高血糖素引起糖原分解素、胰高血糖素引起糖原分解中的作用中的作用首次提出第二信使学说首次提出第二信使学说1971年，年，the Nobel Prize for Physiology or Medicine Earl Sutherland第二信使学说第二信使学说激素（第一信使）与靶细胞膜上具有立体激素（第一信使）与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受体结合构型的专一性受体结合

39、激素激素-受体结合后，激活膜上腺苷酸环化酶受体结合后，激活膜上腺苷酸环化酶（AC）Mg 2+存在条件下，存在条件下，AC将将ATP转变为转变为cAMP（第二信使）（第二信使）信息第一信使信息第一信使第二信使第二信使cAMP是使无活性的蛋白激酶（是使无活性的蛋白激酶（PKA）激活，）激活，催化细胞内多种蛋白质磷酸化，催化细胞内多种蛋白质磷酸化，靶细胞靶细胞各种生理生化反应各种生理生化反应 2）信息传递途径）信息传递途径激素通过与激素通过与G蛋白偶联受体蛋白偶联受体发挥作用发挥作用G protein-coupled receptorG蛋白偶联受体蛋白偶联受体(G-protein coupled r

40、eceptors, GPCRs) / 七个跨膜七个跨膜 螺旋受体螺旋受体 G蛋白偶联受体的结构特点蛋白偶联受体的结构特点七次跨膜疏水螺旋七次跨膜疏水螺旋受体的受体的N端（胞外）可有不同的糖基化。端（胞外）可有不同的糖基化。胞内的第二和第三个环能与胞内的第二和第三个环能与G-蛋白相偶联蛋白相偶联 。受体内有一些高度保守的半胱氨酸残基，对维受体内有一些高度保守的半胱氨酸残基，对维 持受体的结构起到关键作用。持受体的结构起到关键作用。 G G蛋白蛋白(guanylate binding protein)(guanylate binding protein)是一类和是一类和GTP或或GDP相结合、位于

41、细胞膜胞浆面相结合、位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由的外周蛋白，由 、 、 三个亚基组成。三个亚基组成。 亚基：亚基：GTP、GDP、受体结合位点；、受体结合位点；GTPase活活性性G蛋白两种构象：蛋白两种构象：非活化型非活化型 -GDP 活化型活化型 -GTPAlfred G. Gilman & Martin Rodbell shared the 1994 Nobel Prize for Physiology or Medicine for their discovery of G-proteins and the role of these proteins in signal t

42、ransduction in cells G蛋白蛋白 （G protein）是位于质膜胞浆侧）是位于质膜胞浆侧非活化型非活化型 -GDPG-蛋白活化蛋白活化 活化型活化型 -GTPG-蛋白活性形式的转化蛋白活性形式的转化G蛋白的激活与失活蛋白的激活与失活 :亚基具有亚基具有GTPase活性活性激素通过激素通过G蛋白偶联受体的作用蛋白偶联受体的作用s s s s 激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶i i i i抑制腺苷酸环化酶抑制腺苷酸环化酶p p p p激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶o o* * o o 大脑中主要的蛋白大脑中主要的蛋白, ,可调节离子通道可调节离子通道T

43、T * * * * 激活视觉激活视觉蛋白的类型蛋白的类型 亚基亚基功功能能s s s s 激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶i i i i抑制腺苷酸环化酶抑制腺苷酸环化酶p p p p激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶o o* * o o 大脑中主要的蛋白大脑中主要的蛋白, ,可调节离子通道可调节离子通道T T * * * * 激活视觉激活视觉蛋白的类型蛋白的类型 亚基亚基功功能能* *o o表示另一种表示另一种(other)(other)T T：传导素：传导素 (transductin)蛋白种类及作用蛋白种类及作用Gs（stimulatory Gprotein）与）与Gi（i

44、nhinhibitory G protein）G-蛋白通过蛋白通过“第二信使第二信使”发挥作用发挥作用 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶肾上腺素肾上腺素胰高血糖素胰高血糖素促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素前列腺素前列腺素腺苷腺苷霍乱毒素和百日咳毒素的作用机制霍乱毒素和百日咳毒素的作用机制霍乱毒素和百日咳毒素皆通过对霍乱毒素和百日咳毒素皆通过对G-蛋白的共价修蛋白的共价修饰发生作用饰发生作用霍乱毒素（霍乱毒素（cholera toxin ）：霍乱肠毒素）：霍乱肠毒素（cholera enterotoxin）霍乱菌产生的外毒素）霍乱菌产生的外毒素 百日咳毒素：（百日咳毒素：（Pertussis Toxin

45、 ）：百日咳杆菌）：百日咳杆菌的主要毒性因子的主要毒性因子 霍乱毒素（霍乱毒素（A亚基亚基 5B亚基亚基87kD）及受体）及受体（GM1）结构）结构A亚单位亚单位G蛋白蛋白B亚单位亚单位肠道上皮的靶细胞膜神经节苷脂结合肠道上皮的靶细胞膜神经节苷脂结合作用机制作用机制使使Gs- - Arg发生发生 ADP-核糖基化修饰。核糖基化修饰。 亚基失去亚基失去GTPase活性活性 。腺苷酸环化酶持续活性，腺苷酸环化酶持续活性，cAMP水平水平。肠粘膜细胞水盐代谢紊乱。肠粘膜细胞水盐代谢紊乱。腹泻、呕吐腹泻、呕吐霍乱毒素引发的反应霍乱毒素引发的反应NAD+百日咳毒素百日咳毒素使使Gi- - Cys发生发生

46、 ADP-核糖基化修饰。核糖基化修饰。阻止阻止Gi蛋白蛋白亚基上亚基上GDP被被GTP取代。取代。 失去对腺苷酸环化酶的抑制作用。失去对腺苷酸环化酶的抑制作用。 结果结果cAMP浓度增加。浓度增加。大量的体液分泌进入肺，引起严重的咳嗽。大量的体液分泌进入肺，引起严重的咳嗽。 3）以）以 cAMP 为第二信使的信息传递为第二信使的信息传递cAMP-蛋白激酶途径蛋白激酶途径组成组成 激素，受体，激素，受体，G蛋白，腺苷酸环化酶蛋白，腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase，AC)， cAMP（第二信使），（第二信使），蛋白激酶蛋白激酶 A(protein kinase A，PKA)G G

47、蛋白激活腺苷酸环化酶蛋白激活腺苷酸环化酶 产生第二信使产生第二信使cAMPcAMP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶NOCH2OOHONNNNH2POOHcAMPNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOPOOHOHATPACPPiNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOHAMPPDEH2O磷酸二酯酶磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)cAMP 的合成与分解的合成与分解cAMP不参与任何代谢途径，只起信号转到作用。不参与任何代谢途径，只起信号转到作用。以以cAMP为第二信使的激素为第二信使的激素 肾上腺

48、素、胰高血糖素、降钙素、促肾上腺素、胰高血糖素、降钙素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促黑激甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促黑激素、促脂解激素、加压素、促黄体生成素、素、促脂解激素、加压素、促黄体生成素、甲状旁腺素等甲状旁腺素等一些通过一些通过cAMP介导的激素应答介导的激素应答组织组织激素激素应答应答肝肝肾上腺素和胰高血糖素肾上腺素和胰高血糖素糖原水解，葡萄糖合成（糖糖原水解，葡萄糖合成（糖异生），异生）， 糖原合成的抑糖原合成的抑制制骨骼肌骨骼肌肾上腺素肾上腺素糖原分解，糖原合成的抑制糖原分解，糖原合成的抑制 心肌心肌肾上腺素肾上腺素加快收缩加快收缩脂肪脂肪肾上腺素，肾上腺素，ACTH，

49、 胰高血糖素胰高血糖素三酰甘油降解三酰甘油降解肾肾加压素（加压素（ADH）提高表皮细胞对水的通透性提高表皮细胞对水的通透性甲状腺甲状腺TSH甲状腺激素分泌甲状腺激素分泌肾上腺肾上腺ACTH增强糖皮质激素的分泌增强糖皮质激素的分泌骨骨甲状旁腺素甲状旁腺素甲状旁腺素甲状旁腺素卵巢卵巢LH增强胆固醇激素的分泌增强胆固醇激素的分泌cAMP的作用机理的作用机理cAMP作用于蛋白激酶作用于蛋白激酶A（cAMP-dependent protein kinase A，PKA）系统。）系统。PKA为为4聚体别构酶：聚体别构酶：R 调节亚基调节亚基 C 催化亚基催化亚基4聚体聚体非活性状态非活性状态游离催化亚基游

50、离催化亚基酶活性酶活性PKA的作用的作用对代谢的调节作用对代谢的调节作用: 通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调节功能。如：肾上腺素调节糖原分解其调节功能。如：肾上腺素调节糖原分解的级联反应。的级联反应。 肾上腺素肾上腺素 膜受体膜受体腺苷环化酶腺苷环化酶 （无活性）（无活性）腺苷环化酶（有活性）腺苷环化酶（有活性） ATP cAMP PKA(无活性无活性) PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 糖原糖

51、原n+11-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原nG-G-蛋白蛋白激素作用的高效性激素作用的高效性级联放大级联放大（cascade）2. 以以cGMP和和NO为第二信使的信息传递为第二信使的信息传递1963，Goldberg发现发现cGMPcGMP与与cAMP产生、灭活、介导激素生理效产生、灭活、介导激素生理效应方式相似应方式相似cGMP与与cAMP生理作用有拮抗效应生理作用有拮抗效应细胞中细胞中cAMP水平升高，通常水平升高，通常 cGMP水平降低：水平降低：平滑肌平滑肌cAMP收缩；收缩； cGMP 松弛松弛1）cGMP的产生与鸟苷酸环化酶（的产生与鸟苷酸环化酶（GC）两种形式的鸟苷酸环化酶两种形

52、式的鸟苷酸环化酶 膜结合型膜结合型GC 单跨膜单链糖蛋白；胞单跨膜单链糖蛋白；胞外（外（N端）：激素激端）：激素激活活识别结合配体；识别结合配体；胞内（胞内（C端）：端）：GC活活性性受体酶受体酶胞浆可溶型胞浆可溶型GC 亚基，血红素辅基；亚基，血红素辅基；可被可被NO激活激活cGMP心房肽心房肽鸟苷蛋白鸟苷蛋白内毒素内毒素2）cGMP的调节作用的调节作用通过调节通过调节Na+ - Ca 2+ 离子通道，介导视网膜光信离子通道，介导视网膜光信号的传导。号的传导。通过激活通过激活PKG（cGMP激活的蛋白激酶）激活的蛋白激酶）底物底物蛋白磷酸化蛋白磷酸化多种生理功能：使平滑肌舒张，抑多种生理功能

53、：使平滑肌舒张，抑制血小板黏附、聚集和分泌等。制血小板黏附、聚集和分泌等。视觉感受器中的视觉感受器中的G蛋白蛋白 光信号光信号Rh激活激活Gt（传导素（传导素激活视觉）活激活视觉）活化化cGMP磷酸二酯酶激活磷酸二酯酶激活胞内胞内cGMPNa+离离子通道关闭子通道关闭离子浓度离子浓度膜超极化膜超极化神经递质释神经递质释放减少放减少视觉反应。视觉反应。视紫红质视紫红质磷酸二酯酶磷酸二酯酶3）NO 1种新的细胞信使种新的细胞信使激活胞浆可溶型激活胞浆可溶型GC，cGMP浓度浓度，血平滑肌，血平滑肌舒张。舒张。作为气体信息分子参与免疫系统和神经系统的作为气体信息分子参与免疫系统和神经系统的调节。调节

54、。既有第一信使的作用又有第二信使的作用。既有第一信使的作用又有第二信使的作用。还能对细胞产生毒性作用。还能对细胞产生毒性作用。NO的合成的合成 NO合酶（合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化精氨酸）催化精氨酸生成生成NO NO通过血管内皮细胞发生作用通过血管内皮细胞发生作用乙酰胆碱乙酰胆碱内皮细胞内皮细胞Ca2+，激活，激活NOSNONO 扩散至血管平滑扩散至血管平滑肌细胞，激活肌细胞，激活GC cGMP 蛋白激蛋白激酶活化酶活化胞内胞内Ca2+外外流流血管舒张。血管舒张。 血管舒缓激肽血管舒缓激肽乙酰胆碱乙酰胆碱The Nobel Prize in Physiolo

55、gy or Medicine 1998for their discoveries concerning nitric oxide as a signalling molecule in the cardiovascular systemRobert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid MuradNitroglycerine（硝酸甘油（硝酸甘油 ）, a 100 year old explosive and heart medicine硝酸甘油类物质舒张血硝酸甘油类物质舒张血管的作用是通过释放管的作用是通过释放NO而实现的而实现的 3.以以IP3、DAG和和C

56、a 2+为第二信使的调节为第二信使的调节磷脂酰肌醇途径磷脂酰肌醇途径 /肌醇磷脂信号通路肌醇磷脂信号通路胞外信号分子与细胞表面胞外信号分子与细胞表面Gq蛋白耦联型受体结合，蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶激活质膜上的磷脂酶C（PLC），水解肌醇磷脂），水解肌醇磷脂（PIP2）1，4，5-三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IP3）和二酰基）和二酰基甘油（甘油（DAG）第二信使第二信使 促甲状腺激素释放因子、加压素、催产素、胃泌促甲状腺激素释放因子、加压素、催产素、胃泌素血管紧张素素血管紧张素II、组胺、乙酰胆碱等、组胺、乙酰胆碱等1）IP3 、DAG的产生的产生4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2） 信号分子与细胞表面信号分子与细胞表面Gq蛋白耦联型受体结蛋白耦联型受体结合产生第二信使合产生第二信使 2）IP3 和和DAG的作用的作用 IP3 ：与内质网和肌与内质网和肌浆网上的受体结合，浆网上的受体结合，打开打开Ca2+通道通道 Ca2+释放释放胞内胞内