第九章 激素.ppt

1、第九章 激素,第一节 概述,一、定义 激素是生物体产生的，对机体代谢和生理机能发挥高效调节作用的化学信使分子。 激素是由内分泌腺或具有内分泌机能的细胞产生的。内分泌细胞是一些特殊分化的，对内外环境条件变化敏感的感应细胞，当他们感应到内外环境变化的刺激时，就合成并释放某种激素。,直接接受激素调节的效应细胞，称为该激素的靶细胞。 因为激素是通过体液传送到靶细胞发挥作用的，所以将激素调节称为体液调节。,二、分类 激素按其化学本质可分为三类： 1.含氮激素： 包括氨基酸衍生物激素、多肽激素和蛋白质激素。 2.固醇激素： 包括性激素和肾上腺皮质分泌的激素。 3.脂肪酸激素： 是二十酸衍生物，如前列腺素等

2、。,三、特点 1.高度专一性 包括组织专一性和效应专一性。 靶细胞介导激素调节效应的专一性激素结合蛋白，称为激素受体。 细胞表面受体、细胞内受体。,2.极高的效率 激素与受体有很高的亲和力。 激素在血液中的浓度在10-6-10-9mol/L以下。,3. 多层次调控 下丘脑分泌神经激素： 释放因子(RF)或释放抑制因子(RIF) 垂体释放促激素 甲状腺、肾上腺皮质、性腺、胰岛等,相关层次间是施控与受控的关系，但受控者也可以通过反馈机制反作用于施控者。 同一层次间往往是多种激素相互关联地发挥调节作用。激素之间的相互作用，有协同，也有拮抗。,第二节 激素的作用机理,激素到达靶细胞后，形成激素受体复合

3、物，将激素信号转化为一系列细胞内生化过程。 通过表面受体起作用的激素，调节酶的活性，其效应快速、短暂；通过细胞内受体起作用的激素，调节酶的合成，其效应缓慢、持久。,一、分类 cAMP机制，如肾上腺素 磷酸肌醇机制，如5-羟色胺 酪氨酸激酶机制，如胰岛素 基因表达机制，如类固醇激素,二、第二信使模式 （一）第二信使 极性激素不能进入靶细胞，称为第一信使，与受体结合后，在细胞内形成的传递信息的分子称为第二信使。 已经发现的第二信使有cAMP、cGMP、Ca2+、三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)等。,（二）第二信使的特点： 由激素引发形成 合成与灭活容易（可通过一步反应完成） 浓度低（在10

4、-7mol/L以下），变化大，寿命短 生成与灭活都受激素控制，能及时有效地调控其浓度水平 能调节细胞的代谢。,（三）第二信使的作用 多数第二信使直接活化蛋白激酶。 丝氨酸或苏氨酸激酶和酪氨酸激酶； cAMP依赖性蛋白激酶(A激酶，PKA)、PKG、PKC cAMP和cGMP分别变构活化A激酶和G激酶，三磷酸肌醇使Ca2+浓度升高，二酰甘油提高C激酶对Ca2+的敏感性。,G激酶系统的调节效应，常与A激酶系统相反。cAMP和cGMP分别在各自的磷酸二酯酶催化下水解灭活。 三磷酸肌醇作用于细胞内的钙储存库（线粒体、内质网），促进钙的释放。 钙作为胞内化学信使，通过活化C激酶和钙调蛋白，发挥其调节作用

5、。,三、基因表达模式 类固醇激素透过质膜进入细胞，与胞内受体结合，调节特定基因表达。 受体与激素结合后变构，复合物与特定的DNA序列结合，加速受控基因的转录表达。,四、激素的合成与灭活 （一）合成 1. 蛋白质和多肽激素是基因表达的产物 蛋白质激素的最初产物是无活性的前激素原，经剪切加工成为激素原，再经酶促激活，成为有活性的激素。 多肽激素一般比其前体小得多。不同细胞内经不同方式剪切加工产生多种激素。,2. 氨基酸衍生物激素 甲状腺素来自甲状腺球蛋白的酪氨酸残基,经碘化、缩合、水解，产生甲状腺素。 肾上腺素也是酪氨酸衍生物，属于儿茶酚胺类。由自由酪氨酸经羟化、脱羧而成。,3.类固醇激素 肾上腺

6、皮质激素、性激素等是以胆固醇为前体，经切断侧链和羟化等步骤合成。 4.脂肪酸激素 前列腺素等脂肪族激素是以花生四烯酸为前体合成的。,（二）激素的储存和释放 1. 含氮激素：含氮激素的释放是受调控的。合成后以膜质小泡的形式储存在胞液中，内分泌细胞受到刺激时，才释放到胞外。作用迅速和短暂。在需要时大量分泌。 2. 固醇激素：合成后立即全部释放，进入血液，不在细胞内储存。调节其分泌的关键在控制其合成速度。作用缓慢、长久。,（三）运输 固醇激素和甲状腺素是脂溶性分子，在血液中运输时，大部分与专一的载体蛋白结合，只有少量呈游离状态。 （四）灭活 大多数激素在体液中的半衰期只有几分钟。第二信使也要及时灭活

7、。在激素调节中被磷酸化的酶或蛋白，被磷蛋白磷酸酶水解。,第三节 部分激素介绍,一、含氮激素 （一）肾上腺素 肾上腺素可使心脏活动加强，血压急剧上升。可促进分解代谢，加强肝糖原分解，迅速升高血糖。还有促进蛋白质、氨基酸及脂肪分解，增强机体代谢，升高体温等作用。 去甲肾上腺素对血管作用强，是加压剂，而肾上腺素是强心剂，使心跳加速。去甲肾上腺素对糖代谢的作用较弱。,肾上腺素与细胞表面受体结合，使偶联的腺苷酸环化酶活化，产生cAMP。cAMP使蛋白激酶活化，蛋白激酶可活化糖原磷酸化酶激酶，后者再激活糖原磷酸化酶，使糖原分解。 这是一个五级的级联放大，信号被放大了300万倍，由10-8-10-10M的肾

8、上腺素在几秒之内产生5mM的葡萄糖。,（二）甲状腺素 增强新陈代谢，引起耗氧量和产热量的增加，并促进智力和体质的发育。 甲状腺素是脂溶性的，可进入细胞，使特异基因活化，促进转录。此外，在线粒体和质膜上也有其受体，可促进ATP形成。甲状腺素还能影响儿茶酚胺的作用。,（三）下丘脑及垂体激素 1.下丘脑激素 下丘脑分泌激素释放因子及释放抑制因子，调节垂体前叶功能。 2.垂体激素：中叶激素只有促黑素细胞激素 ，后叶只能储存和分泌激素，其激素来自下丘脑，包括催产素和加压素 。,（四）胰岛素 胰岛素的主要作用是降血糖。一方面可提高组织摄取葡萄糖的能力，另一方面可抑制肝糖原分解，促进肝糖原和肌糖原的合成。此

9、外，胰岛素还抑制脂肪分解，促进蛋白质合成，并增加葡萄糖的有氧分解过程等。 因此，胰岛素对靶细胞有着综合性的作用。,葡萄糖可自由通过肝细胞，但通过心肌、骨骼肌和脂肪细胞时需要借助于质膜上的糖载体系统。这是这些组织利用糖的限速步骤，胰岛素可加速其转运过程。 胰岛素可促进肝脏中葡萄糖激酶的合成，这个酶是肝脏利用葡萄糖的第一个限速酶。在肌肉中葡萄糖磷酸化由己糖激酶催化，胰岛素可使其活性增加。,（五）胰高血糖素 可促进肝糖原分解，加快糖的异生，增加蛋白质和脂类的分解代谢。不作用于肌糖原。 与靶细胞表面受体结合，活化腺苷酸环化酶，使cAMP浓度升高，促进糖原分解。,二、固醇激素 （一）肾上腺皮质激素 皮质

10、激素分为糖皮质激素和盐皮质激素。 前者包括皮质醇、可的松和皮质酮，皮质醇最重要。其功能主要是升高血糖，大剂量时还有减轻炎症和过敏反应的作用。 后者的功能是保钠排钾，调节水盐代谢，以醛固酮的效应最强。,糖皮质激素,1.糖代谢：促进糖原异生；减慢葡萄糖分解；减少机体组织对葡萄糖的利用。 2.蛋白质代谢促进淋巴和皮肤等的蛋白质分解，抑制蛋白质的合成。 3.脂肪代谢促进脂肪分解，抑制其合成。久用能形成满月脸和向心性肥胖。 4.水和电解质代谢也有较弱的盐皮质激素的作用，能保钠排钾。,（二）性激素 雌性激素包括雌二醇和孕酮等。前者促进性器官发育，后者起安胎作用。 雄性激素包括睾酮和雄酮等，可促进性器官发育

11、。 雄激素和雌激素的结构很相似，可互相转化。在动物体内都有一定比例，保持平衡。,同化激素,临床应用雄性激素有较强的同化作用，但用于女性或非性腺功能不全的男性，常可出现雄激素作用，从而限制了它的临床应用 合成了同化作用较好，而雄激素样作用较弱的睾酮的衍生物，即同化激素 南诺龙、司坦唑及美雄酮等。,主要用于蛋白质同化或吸收不足，以及蛋白质分解亢进或损失过多等情况。服用时应同时增加食物中的蛋白质成分。是体育竞赛的一类违禁药。 长期应用可引起水钠潴留及女性轻微男性化现象。有时引起肝内毛细胆管胆汁郁积而发生黄疸。肾炎、心力衰竭和肝功能不良者慎用，孕妇及前列腺癌病人禁用。,三、脂肪族激素 脂肪族激素指前列腺素(PG)。不是由特