生物化学第17章激素.ppt

第17章 激素（Hormones）一、概述一、概述二、激素的合成与分泌二、激素的合成与分泌三、重要激素举例三、重要激素举例四、激素的作用机制研究四、激素的作用机制研究五、激素分泌的调节五、激素分泌的调节六、植物激素六、植物激素七、昆虫激素七、昆虫激素一、概述 激激素素是是生生物物体体内内特特殊殊组组织织或或腺腺体体产产生生的的，直直接接分分泌泌到到体体液液中中，通通过过体体液液运运送送到到特特定定作作用用部部位位，从从而而引引起起特特殊殊激激动动效效应应的的一一群群微微量量的的有有机化合物。机化合物。可可以以把把这这类类化化合合物物看看成成体体内内的的“化化学学信信息息”。激素分泌的平衡 在在正正常常情情况况下下，生生物物体体内内各各种种激激素素的的作作用用是是相相互互平平衡衡的的，并并且且随随着着体体内内外外环环境境的的改改变变而而增增减减，以以适适应应环环境境的的变变化化。有有些些激激素素的的分分泌泌和和作作用用还还随随着着个个体体的的发发育育阶阶段段而而变变化化。如如果果任任何何一一种种内内分分泌泌腺腺机机能能发发生生亢亢进进或或减减退退，都都会会破破坏坏这这种种平平衡衡，扰扰乱乱正正常常代代谢谢及及生生理理功功能能，影影响响机机体体的的正正常常发发育育和和健康，甚至引起死亡。健康，甚至引起死亡。激素的化学本质 激素按其化学本质可以分为激素按其化学本质可以分为3类：类：含氮激素，包括蛋白质、多肽、氨基酸衍生物。含氮激素，包括蛋白质、多肽、氨基酸衍生物。甾醇类激素，也叫固醇类激素。甾醇类激素，也叫固醇类激素。脂肪酸衍生物激素。脂肪酸衍生物激素。二、激素的合成 多多肽肽激激素素的的合合成成途途径径就就是是蛋蛋白白质质的的合合成成途途径径，通通过过基基因因的的转转录录、翻翻译译而而合合成成。许许多多多多肽肽激激素素是是以以其其前前体体的的形形式式合合成成的的。这这些些前前体体都都是是较较大大的的蛋蛋白白质质，称称为为“原原激激素素”（prohormone）。就就像像酶酶原原活活化化一一样样，原原激激素素经经过过蛋蛋白白酶酶的的切切割割，才才加加工工成成分分子子量量较较小小的的具具有有生生物物活活性性的的激激素素。值值得得注注意意的的是是，有有些些激激素存在于另一种激素当中。素存在于另一种激素当中。(多肽激素的合成多肽激素的合成)几种多肽激素前体的一级结构示意ACTH：促肾上腺皮质激素：促肾上腺皮质激素CLIP：肾上腺皮质激素样中：肾上腺皮质激素样中 间肽间肽MSH：促黑素细胞激素：促黑素细胞激素牛ACTHLPH前体及其断裂产物的结构示意图LPH：脂肪酸释放激素：脂肪酸释放激素甲状腺激素三碘甲腺原氨酸三碘甲腺原氨酸（T3）甲状腺素（甲状腺素（T4）（Thyroxine）甲状腺激素的合成 甲甲状状腺腺（thyroid）是是体体内内吸吸收收碘碘能能力力最最强强的的组组织织，能能将将体体内内70%80%的的碘碘浓浓集集于于其其中中。在在甲甲状状腺腺过过氧氧化化物物酶酶（thyroid peroxidase，TPO）及及过过氧氧化化氢氢的的作作用用下下，碘碘离离子子被被氧氧化化成成活活性性碘碘（可可能能是是I2、I+或或酶酶-次次碘碘酸酸复复合合物物EOI），活活性性碘碘与与甲甲状状腺腺球球蛋蛋白白（TBG）中中的的酪酪氨氨酸酸残残基基反反应应产生一碘酪氨酸残基及二碘酪氨酸残基。产生一碘酪氨酸残基及二碘酪氨酸残基。TBG分分子子是是一一种种含含有有两两个个亚亚基基的的糖糖蛋蛋白白，分分子子量量约约660,000，约约含含120130个个酪酪氨氨酸酸残残基基，其其中仅中仅25个左右的残基能发生碘化反应。个左右的残基能发生碘化反应。甲状腺激素的合成 碘碘化化的的TBG分分子子在在二二硫硫键键、离离子子键键和和氢氢键键等等作作用用下下形形成成卷卷曲曲螺螺旋旋状状的的二二级级结结构构，这这样样使使碘碘化化酪酪氨氨酸酸残残基基互互相相接接近近。在在甲甲状状腺腺过过氧氧化化物物酶酶作作用用下下，一一个个碘碘化化酪酪氨氨酸酸残残基基失失去去两两个个电电子子成成为为醌醌式式带带正正电电荷荷化化合合物物，它它再再与与相相邻邻的的碘碘化化酪酪氨氨酸酸反反应应生生成成醌醌醚醚中中间间体体，生生成成甲甲状状腺腺素素的的前前体体。最最后后通通过过甲甲状状腺腺球球蛋蛋白白的的水水解解形形成成三三碘碘甲腺原氨酸（甲腺原氨酸（T3）和甲状腺素（）和甲状腺素（T4）。）。甲状腺激素的合成I I肾上腺素的合成 肾肾上上腺腺素素及及正正肾肾上上腺腺素素（即即去去甲甲肾肾上上腺腺素素）是是由由肾肾上上腺腺髓髓质质合合成成和和分分泌泌的的，其其生生物物合合成成的的前前体是酪氨酸。体是酪氨酸。固醇类激素的合成 各各种种固固醇醇类类激激素素（steroid hormone）的的生生物物合合成成都都是是从从胆胆固固醇醇开开始始的的。而而固固醇醇（sterol）又又是是由由乙乙酰酰CoA开开始始经经异异戊戊二二烯烯合合成的。成的。乙酰乙酰CoA胆固醇的结构式（cholesterol）固醇类激素的合成脂肪族激素（前列腺素前列腺素）前前列列腺腺素素（prostaglandin，PG）是是一一类类结结构构相相似似的的、具具有有生生物物活活性性物物质质的的总总称称，目目前前已已发发现现了了几几十十种种，它它们们的的基基本本结结构构为为含含有有一一个个环环戊戊烷烷及及两两个个脂脂肪肪族族侧链的二十碳脂肪酸，即前列腺烷酸。侧链的二十碳脂肪酸，即前列腺烷酸。由由于于环环戊戊烷烷上上的的双双键键位位置置或或取取代代基基不不同同，可可以以将将已已知知的的前前列列腺腺素素分分为为E、F、A、B四四大大类类。各各种种前前列列腺腺素素在在侧侧链链上上的的C15处处都都有有一一个个羟羟基基。除除了了戊戊环环上上的的区别外，侧链上还有双键数目、位置的区别。区别外，侧链上还有双键数目、位置的区别。前列腺素的生物合成脂肪族激素（前列腺素前列腺素）E1和和F1两两种种前前列列腺腺素素是是从从8,11,14-二二十十碳碳三三烯烯酸酸衍衍生生而而来来；而而E2和和F2则则是是从从5,8,11,14-二二十十碳碳四四烯烯酸酸衍衍生生而而来来。指指的的是是C9上上羟羟基基的的构构型。型。前列腺素的前体是脂肪酸三、重要激素举例激素功能的研究方法：激素功能的研究方法：切切除除实实验验动动物物的的激激素素分分泌泌器器官官，观观察察有有何何影响；影响；补充相应激素，观察有何影响。补充相应激素，观察有何影响。氨基酸衍生物激素（肾上腺激素的作用肾上腺激素的作用）肾肾上上腺腺素素在在生生理理上上的的作作用用与与交交感感神神经经兴兴奋奋的的效效果果很很相相似似，可可使使血血管管收收缩缩、心心脏脏活活动动加加强强，血血压压急急剧剧上上升升。在在动动物物可可看看到到类类似似于于格格斗斗和和逃逃跑跑状状态态时时的的生生理理效效应应，如如心心跳跳加加快快，血血压压升升高高，血血液液由由皮皮肤肤和和胃胃肠肠道道向向骨骨骼骼肌肌转转移移等等，其其它它效效应应有有竖竖毛毛、支支气气管管扩扩张张、瞳瞳孔孔散散大大和和胃胃肠肠道道弛弛缓缓以以及及肝肝糖原被动员和血糖水平升高等。糖原被动员和血糖水平升高等。肾上腺素与正肾上腺素的作用比较麻黄素 我我国国特特产产的的药药材材麻麻黄黄所所含含的的麻麻黄黄碱碱，其其化化学学结结构构和和生生理理功功能能都都与与肾肾上上腺腺素素相相似似，在在药药物物上上可可以以代代替肾上腺素，这类物质称为拟肾上腺素。替肾上腺素，这类物质称为拟肾上腺素。麻黄素麻黄素 肾上腺素肾上腺素 甲基苯丙胺甲基苯丙胺冰毒冰毒甲状腺激素的作用 甲甲状状腺腺激激素素包包括括甲甲状状腺腺素素和和三三碘碘甲甲腺腺原原氨氨酸酸，它它们们的的作作用用是是刺刺激激糖糖、蛋蛋白白质质、脂脂肪肪和和盐盐的的代代谢谢，促促进进机机体体生生长长发发育育和和组组织织的的分分化化，对对中中枢枢神神经经系系统统、循循环环系系统统、造造血血过过程程以以及及肌肌肉肉活活动动等等都都有有显显著著的的作作用用。总总的的表表现现是是增增强强机机体体新新陈陈代代谢谢，引引起起耗耗氧氧量量及及产产热热量量增增加加，并并促促进进智力与体质的发育。智力与体质的发育。甲状腺激素过多或不足引起的病症 甲甲状状腺腺素素分分泌泌过过多多会会引引起起突突眼眼性性甲甲状状腺腺肿肿（甲甲亢亢）；成成人人甲甲状状腺腺激激素素分分泌泌不不足足，会会引引起起粘粘液液性性水水肿肿，出出现现性性机机能能和和记记忆忆力力减减退退等等症症状状（甲甲减减）；幼幼年年时时甲甲状状腺腺激激素素分分泌泌不不足足，则则会会因因生生长长发发育育受受阻阻而而得得“呆呆小小病病”。有有些些地地区区由由于于缺缺乏乏碘碘而引起地方性甲状腺肿。而引起地方性甲状腺肿。重要的多肽类激素 下下丘丘脑脑、垂垂体体、胰胰脏脏中中胰胰岛岛的的和和细细胞胞、甲甲状状旁旁腺腺等等分分泌泌的的激激素素都都是是多多肽肽或或蛋蛋白白质质。粘粘膜膜、胎胎盘盘、肾肾脏脏和和胸胸腺腺等等器器官官也也分分泌泌一一些些多多肽肽、蛋蛋白白质类激素。质类激素。垂垂体体在在神神经经系系统统的的控控制制下下，调调节节着着全全身身各各种种内内分分泌泌腺腺，是是各各种种内内分分泌泌腺腺的的推推动动者者。高高等等动动物物体体内内有有一一大大部部分分激激素素属属于于“下下丘丘脑脑神神经经内内分分泌泌体体系系”。垂垂体体分分为为前前叶叶、后后叶叶及及中中叶叶3部部分分，前前叶叶和和中中叶叶能能自自行行合合成成激激素素，后后叶叶仅仅贮贮存存和和分分泌泌激激素素，后后叶叶所所分分泌泌的的激激素素是是由由下下丘丘脑脑合合成成，再再经经血血液液带带到后叶的。到后叶的。垂体前叶激素 生生长长激激素素（growth hormone）是是一一种种蛋蛋白白质质。不不同同动动物物的的生生长长激激素素分分子子量量从从20000到到50000不不等等，人人的的生生长长激激素素分分子子量量为为21500，由由191个个氨氨基基酸酸残残基组成。基组成。(生长激素生长激素)生长激素的作用 生生长长激激素素刺刺激激骨骨及及软软骨骨的的生生长长，促促进进粘粘多多糖糖（糖糖胺胺聚聚糖糖）及及胶胶原原的的合合成成，它它还还影影响响蛋蛋白白质质、糖糖类类、脂脂质质的的代代谢谢，最最终终影影响响体体重重和和身身高高的的增增长长。幼幼年年动动物物若若生生长长激激素素分分泌泌不不足足，则则生生长长矮矮小小，儿儿童童若若生生长长激激素素分分泌泌不不足足就就成成为为“侏侏儒儒”，但但智智力力不不受受影影响响。若若生生长长激激素素分分泌泌过过多多，则则过过度度高高大大，称称为为巨巨人人症症。成成年年动动物物（即即在在骨骨干干、骨骨骺骺停停止止生生长长之之后后），若若发发生生垂垂体体机机能能亢亢进进，因因骨骨干干不不能能对对称称生生长长，某某一一部部分分骨骨骼骼畸畸形形生生长长，则则患患肢肢端端肥肥大大症。症。垂体前叶激素 促促甲甲状状腺腺激激素素（thyroid-stimulating hormone，TSH）是是一一种种糖糖蛋蛋白白，牛牛的的TSH由由一一个个分分子子量量13600的的亚亚基基及及一一个个分分子子量量为为14700的的亚亚基基组组成成。TSH的的功功能能是是促促进进甲甲状状腺腺的的发发育育及及甲甲状状腺腺激激素素分分泌泌，从从而而影影响响全全身身代代谢谢。TSH的的分分泌泌受受到到下下丘脑分泌的促甲状腺激素释放因子的促进。丘脑分泌的促甲状腺激素释放因子的促进。(促甲状腺激素促甲状腺激素)垂体中叶激素 垂垂体体中中叶叶分分泌泌促促黑黑素素细细胞胞激激素素（melanocyte stimulating hormone，MSH），MSH有有和和两两种种，均均为为直直链链多多肽肽类类激激素素。MSH的的分分泌泌受受下下丘丘脑脑分分泌泌的的促促黑黑素素细细胞胞激激素素释释放放因因子子及及促促黑黑素素细细胞胞激激素素释释放抑制因子的调控。放抑制因子的调控。人人患患阿阿狄狄森森氏氏病病时时，MSH和和ACTH（促促肾肾上上腺皮质激素）的分泌都过多，使皮肤中色素沉着。腺皮质激素）的分泌都过多，使皮肤中色素沉着。(促黑素细胞激素促黑素细胞激素)垂体后叶激素 催催产产素素能能使使多多种种平平滑滑肌肌收收缩缩（特特别别是是子子宫宫肌肌肉），具有催产及使乳腺排乳的作用。肉），具有催产及使乳腺排乳的作用。(催产素催产素)加加压压素素也也称称为为抗抗利利尿尿激激素素，它它能能使使小小动动脉脉收收缩，从而增高血压，并有减少排尿的作用。缩，从而增高血压，并有减少排尿的作用。(加压素加压素)催产素和加压素的结构C端为酰胺端为酰胺加压素氨基酸序列加压素氨基酸序列催产素氨基酸序列催产素氨基酸序列下丘脑激素（1 1）促甲状腺激素释放因子）促甲状腺激素释放因子（2 2）促黄体生成激素释放因子）促黄体生成激素释放因子（3 3）促肾上腺皮质激素释放因子）促肾上腺皮质激素释放因子（4）生长激素释放抑制因子）生长激素释放抑制因子 脑 肽 脑脑肽肽是是在在脑脑和和神神经经中中枢枢中中发发现现的的一一些些具具有有激激素活性的肽，如内啡肽、脑腓肽、睡眠肽等。素活性的肽，如内啡肽、脑腓肽、睡眠肽等。睡睡眠眠肽肽在在脑脑中中的的积积累累与与高高等等动动物物的的睡睡眠眠要要求求有关，趋光肽能改变某些生物避光的习性。有关，趋光肽能改变某些生物避光的习性。内啡肽和脑啡肽都具有类吗啡作用。内啡肽和脑啡肽都具有类吗啡作用。内啡肽和脑啡肽 、内内啡啡肽肽（endorphinendorphin）的的一一级级结结构构分分别别相相当当于于LPH的的6167，6191，6177的氨基酸序列，它们有很强的类吗啡活性。的氨基酸序列，它们有很强的类吗啡活性。Met及及Leu脑啡肽也具有类吗啡作用。脑啡肽也具有类吗啡作用。Met脑啡肽：脑啡肽：Tyr-Gly-Gly-Phe-MetLeu脑啡肽：脑啡肽：Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu。向向脑脑室室中中注注射射内内啡啡肽肽，使使实实验验动动物物发发生生十十分分显显著著的的反反应应：引引起起全全身身在在几几小小时时内内深深度度地地失失去去痛痛觉觉。这这些些效效应应在在几几小小时时后后会会消消失失，动动物物重重新新表表现现出出正正常常的行为。的行为。胰岛分泌的激素 胰胰岛岛素素（insulin）是是胰胰岛岛细细胞胞基基因因表表达达出出来来的的产产物物，刚刚翻翻译译出出来来是是前前胰胰岛岛素素原原，经经专专一一性性的的蛋蛋白白酶酶水水解解，失失去去N端端富富含含疏疏水水性性氨氨基基酸酸的的肽肽段段（由由2030个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成的的信信号号肽肽）而而成成为为胰胰岛岛素素原原，胰胰岛岛素素原原再再经经肽肽酶酶激激活活，失失去去约约30个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成的的C肽肽，最最后后形形成成具具有有很很高高活活性性的的胰胰岛岛素素。胰胰岛岛素素由由两两条条肽肽链链组组成成，含含51个个氨氨基基酸酸残基。残基。（胰岛素胰岛素）前胰岛素原的活化信号序列信号序列前胰岛素原前胰岛素原 胰岛素原胰岛素原 胰岛素胰岛素 Preproinsulin proinsulin insulin胰岛素的作用 胰胰岛岛素素能能提提高高组组织织摄摄取取葡葡萄萄糖糖的的能能力力，另另一一方方面面抑抑制制肝肝糖糖原原分分解解，并并促促进进肝肝糖糖原原及及肌肌糖糖原原的的合合成成。因因此此胰胰岛岛素素有有降降低低血血糖糖的的作作用用。在在正正常常情情况况下下，当当出出现现血血糖糖增增高高的的信信号号时时，胰胰岛岛素素的的分分泌泌在在短短时时间间内内增增加加；而而当当出出现现血血糖糖过过低低的的信信号号时时，肾肾上上腺腺素素、胰胰高高血血糖糖素素（还还有有糖糖皮皮质质激激素素和和生生长长激激素素）的的分分泌泌增增多多，促促进进血血糖糖增增加加。当当胰胰岛岛受受到到严严重重破破坏坏，胰胰岛岛素素分分泌泌量量显显著著减减少少时时，血血糖糖增增高高，尿尿中中有有糖糖排排出出，发发生糖尿病。若胰岛机能亢进，则出现血糖过低现象。生糖尿病。若胰岛机能亢进，则出现血糖过低现象。胰岛分泌的激素 胰胰高高血血糖糖素素是是胰胰岛岛细细胞胞分分泌泌的的多多肽肽激激素素，由由29个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成。胰胰高高血血糖糖素素具具有有促促进进肝肝糖原分解，增高血糖的作用。糖原分解，增高血糖的作用。（胰高血糖素胰高血糖素）重要的固醇类激素 各各种种固固醇醇类类激激素素分分别别是是妊妊娠娠烃烃（孕孕烃烃）、雄雄烃烃或或雌雌烃烃的的衍衍生生物物，上上述述3种种烃烃核核的的结结构构均均为为带带有不同侧链基团的环戊烷多氢菲的衍生物。有不同侧链基团的环戊烷多氢菲的衍生物。孕烃（含孕烃（含21碳）碳）雄烃（含雄烃（含19 碳）碳）雌烃（含雌烃（含18 碳）碳）肾上腺皮质激素 肾肾上上腺腺皮皮质质激激素素是是孕孕烃烃的的衍衍生生物物，7种种皮皮质质激素都含有激素都含有21个碳原子。个碳原子。皮皮质质激激素素按按其其生生理理功功能能可可以以分分为为糖糖皮皮质质激激素素和和盐盐皮皮质质激激素素两两类类，这这两两类类激激素素的的化化学学结结构构相相似似，其其调调节节糖糖代代谢谢及及水水盐盐代代谢谢的的生生理理活活性性有有所交叉。所交叉。皮质激素的一般结构式7种肾上腺皮质激素卵泡雌激素的结构 雌雌二二醇醇是是卵卵泡泡激激素素最最重重要要的的一一个个，它它的的活活性性最高，雌二醇、雌三醇和雌酮在体内可以互变。最高，雌二醇、雌三醇和雌酮在体内可以互变。18 18 碳碳雌激素的主要生理功能 雌雌激激素素的的主主要要生生理理功功能能为为：促促进进雌雌性性动动物物性性器器官官的的发发育育，使使子子宫宫肥肥大大、动动情情、发发生生性性欲欲，促促进进副副性性器器官官（乳乳腺腺）的的发发育育及及产产生生月月经经等等。卵卵巢巢切切除除后后，输输卵卵管管、子子宫宫、乳乳腺腺等等器器官官即即行行萎缩。萎缩。孕激素的结构孕酮在体内可还原成无活性的孕二醇。孕酮在体内可还原成无活性的孕二醇。21 21 碳碳雄性性激素 睾睾丸丸的的间间质质细细胞胞分分泌泌的的雄雄激激素素为为睾睾酮酮，这这是是体体内内最最重重要要的的雄雄激激素素。它它的的主主要要代代谢谢产产物物是是雄雄酮酮和和脱脱氢氢异异雄雄酮酮。肾肾上上腺腺皮皮质质也也分分泌泌一一种种雄雄激素，称为肾上腺雄酮。激素，称为肾上腺雄酮。雄性性激素的结构19 19 碳碳雄激素的功能 雄雄激激素素的的生生理理功功能能为为：促促进进雄雄性性器器官官的的发发育育，促促进进精精子子生生成成和和第第二二性性征征的的显显现现，并并维维持持雄性特征。雄性特征。阉阉割割公公畜畜、公公禽禽的的睾睾丸丸，阻阻止止其其雄雄激激素素的的产产生生，可可以以显显著著地地减减慢慢代代谢谢氧氧化化过过程程，沉沉着着体体脂，达到育肥的目的。脂，达到育肥的目的。雄激素和雌激素的平衡 不不论论雄雄性性和和雌雌性性动动物物体体内内都都存存在在着着一一定定比比例例的的雄雄激激素素和和雌雌激激素素，雄雄性性动动物物的的肾肾上上腺腺皮皮质质及及睾睾丸丸除除了了产产生生雄雄激激素素外外，也也能能产产生生雌雌激激素素；雌雌性性动动物物的的肾肾上上腺腺皮皮质质及及卵卵巢巢也也能能产产生生雄雄激激素素和和雌雌激激素素。这这两两类类激激素素之之间间存存在在着着一一定定的的平平衡衡。在在雄雄性性中中，平平衡衡偏偏向向于于雄雄激激素素方方面面，在在雄雄畜畜尿尿中中排排出出较较多多的的雌雌激激素素；而而在在雌雌性性中中，平平衡衡偏偏向向于于雌雌激激素素，在在雌雌畜尿中排出较多的雄激素。畜尿中排出较多的雄激素。脂肪族激素 前前列列腺腺素素广广泛泛存存在在于于哺哺乳乳动动物物的的各各种种组组织织中中（如如前前列列腺腺、子子宫宫内内膜膜、卵卵巢巢和和脐脐带带等等），一一些些植植物物（如如海海藻藻、香香蕉蕉、甘甘蔗蔗和和椰椰子子等等）组组织织中中也也发发现现有有不不同同种种类类的的前前列列腺腺素素或或前前列列腺腺素素前前体体。不不过过除除了了在在人人和和羊羊的的精精液液中中含含量量较较高高外外（人人：300g300g/ml），在其它组织中含量均很低（约在其它组织中含量均很低（约1g1g/ml）。）。（前列腺素前列腺素）前列腺素的作用 近近几几十十年年来来的的研研究究发发现现，前前列列腺腺素素是是人人体体中中分分布布最最广广、效效应应最最大大的的生生物物活活性性物物质质之之一一。同同一一种种前前列列腺腺素素在在不不同同组组织织中中作作用用不不同同，同同一一种种组组织织对对不不同同的前列腺素反应也不同。的前列腺素反应也不同。前前列列腺腺素素在在机机体体内内，并并不不作作为为激激素素起起作作用用，而而是是通通过过对对某某些些激激素素的的调调节节来来起起作作用用。在在机机体体各各组组织织中，前列腺素是腺苷酸环化酶的抑制剂或激活剂。中，前列腺素是腺苷酸环化酶的抑制剂或激活剂。3种主要前列腺素生物学作用的比较功能功能PGEPGFPGA血管扩张血管扩张心输出量心输出量子宫活动子宫活动0输尿管运动输尿管运动0胃肠道运动胃肠道运动0胃液分泌胃液分泌 0支气管扩张支气管扩张0神经系统神经系统 0抗脂肪分解抗脂肪分解00促进，抑制，促进，抑制，0 0 无作用无作用四、激素的作用机制研究激素作用的一般机理激素作用的一般机理 激激素素必必须须通通过过与与受受体体相相结结合合而而发发挥挥作作用用。受受体体可可以以分分为为两两类类，一一类类存存在在于于细细胞胞质质膜膜上上，一一类类存存在在于于细细胞胞内内部部，激激素素的的受受体体都都是是蛋蛋白白质质。蛋蛋白白质质、多多肽肽类类激激素素和和前前列列腺腺素素一一般般是是首首先先与与靶靶细细胞胞质质膜膜上上的的受受体体结结合合，通通过过受受体体的的构构象象变变化化，改改变变膜膜内内侧侧的的某某种种酶酶的的活活性性，此此酶酶催催化化反反应应产产生生一一种种可可移移动动的的化化学学物物质质，这这种种化化学学物物质质又又可可以以调调节节其其它它酶酶的的活活性性，从从而而导导致致一一系系列列的的生生理生化效应。理生化效应。激素作用的一般机理 细细胞胞内内因因激激素素的的作作用用而而产产生生的的这这种种可可移移动动的的化化学学物物质质称称为为第第二二信信使使。现现在在了了解解的的第第二二信信使使有有cAMP、cGMP、肌肌醇醇三三磷磷酸酸、二二酰酰甘甘油油、钙钙离离子子等等。类类固固醇醇激激素素能能通通过过细细胞胞膜膜进进入入细细胞胞内内，此此类类激激素素的的受受体体存存在在于于细细胞胞内内，类类固固醇醇激激素素与与细细胞胞内内的的受受体体结结合合后后，进进入入细细胞胞核核，调调节节基基因因的的表表达达，产生激素作用的效应。产生激素作用的效应。膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径 这这种种作作用用反反应应快快（几几分分钟钟），通通过过生生成成cAMP而而立立刻刻作作用用于于机机体体组组织织，大大部部分分含含氮氮激激素素都都以以这这种种方方式式起起作作用用，如如肾肾上上腺腺素素及及胰胰高高血血糖糖素素。这类激素常引起多种生理效应。这类激素常引起多种生理效应。肾上腺素的作用机理 当当肾肾上上腺腺素素以以1081010 mol/L的的浓浓度度到到达达肝肝细细胞胞表表面面时时，迅迅速速地地与与肝肝细细胞胞表表面面的的肾肾上上腺腺素素受受体体结结合合，使使受受体体发发生生构构象象变变化化，激激活活膜膜内内侧侧的的腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶，腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶催催化化ATP反反应应生生成成cAMP，cAMP激激活活蛋蛋白白激激酶酶A，后后者者使使磷磷酸酸化化酶酶激激酶酶b磷磷酸酸化化，产产生生有有活活性性的的磷磷酸酸化化酶酶激激酶酶a；磷磷酸酸化化酶酶激激酶酶a再再使使磷磷酸酸化化酶酶b磷磷酸酸化化，产产生生有有活活性性的的磷磷酸酸化化酶酶a，磷磷酸酸化化酶酶a催催化化糖糖原原转转化化成成1磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖，再再转转变变成葡萄糖，葡萄糖进入糖酵解途径。成葡萄糖，葡萄糖进入糖酵解途径。在在整整个个反反应应过过程程中中，信信号号经经逐逐级级放放大大，放放大大了了300万倍，这种作用称为级联放大。万倍，这种作用称为级联放大。激素通过形成cAMP的作用途径G蛋蛋白白（GTP结结合合蛋蛋白白）由由、3个个亚亚基基组组成成，其其中中亚亚基基是是 GDP或或 GTP的结合亚基。的结合亚基。无无激激素素时时，几几乎乎所所有有的的G蛋蛋白白都都处处于于无无活活性性的的GDP结合状态。结合状态。有有激激素素时时，G蛋蛋白白发发生生构构象象变变化化，改改与与GTP结结合合，亚亚基基脱脱离离和和亚亚基基，去去活活化化腺苷酸环化酶。腺苷酸环化酶。G蛋蛋 白白 同同 时时 又又 是是GTP酶酶，它它缓缓慢慢地地水水解解GTP成成为为GDP，G蛋蛋白白恢恢复复无活性状态。无活性状态。激素通过形成cAMP的作用途径肾上腺素受体的结构图含有含有7 7个跨膜的个跨膜的螺旋区螺旋区钙及肌醇三磷酸途径DAG：二：二酯酰甘油酯酰甘油PS：磷脂：磷脂酰丝氨酸酰丝氨酸I P3及DAG的形成钙调蛋白的作用方式 钙钙调调蛋蛋白白只只有有与与钙钙结结合合，形形成成Ca2+-CaM复复合合物物后后，才才有有生生物物活活性性。Ca2+-CaM复复合合物物可可以以以以两两种种方方式式调调节节代代谢谢：直直接接刺刺激激靶靶酶酶的的活活性性；通通过过活活化化依依赖赖于于Ca2+-CaM复复合合物物的的蛋蛋白白激激酶酶起作用。起作用。钙调蛋白的重要性 受受钙钙调调蛋蛋白白调调控控的的酶酶目目前前已已知知至至少少有有15种种，另另外外还还有有许许多多生生理理活活动动受受它它的的协协调调，有有人人称称它它为为细细胞胞代代谢谢调调控控的的综综合合剂剂。特特别别是是它它作作为为细细胞胞内内Ca2+的的受受体体，既既调调节节细细胞胞内内的的Ca2+浓浓度度，又又媒媒介介Ca2+的的功功能能，同同时时还还调调节节第第二二信信使使cAMP的的合合成成与与分分解解。因因此此，在第二信使调节体系中，在第二信使调节体系中，CaM处于中心的地位。处于中心的地位。牛脑钙调蛋白的一级结构牛脑钙调蛋白的空间结构钙调蛋白中的EF手结构螺螺旋旋区区泡泡区区螺旋区结构螺旋区结构受体的酪氨酸激酶途径 有有些些激激素素受受体体本本身身就就是是酪酪氨氨酸酸激激酶酶，它它是是跨跨膜膜的的蛋蛋白白，膜膜外外侧侧是是激激素素结结合合结结构构域域，当当外外侧侧结结合合了了激激素素后后，激激活活了了膜膜内内侧侧的的酪酪氨氨酸酸激激酶酶结结构构域域的的活活性性，活活化化了了的的酪酪氨氨酸酸激激酶酶活活性性又又使使自自身身的的酪酪氨氨酸酸残残基基磷磷酸酸化化，进进一一步步提提高高酪酪氨氨酸酸激激酶酶的的活活性性。酪酪氨氨酸酸激激酶酶再再对对靶靶蛋蛋白白进进行行酪酪氨氨酸酸磷磷酸酸化化，从从而而产产生生各各种种激激素素的效应。如胰岛素受体就是这种情况。的效应。如胰岛素受体就是这种情况。胰岛素受体的结构固醇类激素受体调节基因转录速度 固固醇醇类类激激素素作作用用慢慢，它它必必须须首首先先进进入入细细胞胞，与与细细胞胞内内的的游游离离受受体体结结合合后后，再再进进入入到到细细胞胞核核内内，作作为为基基因因表表达达的的调调节节物物，调调控控基基因因的的表表达达。有有少少数含氮激素也采用这种作用方式。数含氮激素也采用这种作用方式。激素诱导基因表达产生特异的蛋白质五、激素分泌的调节（一一）上上级级内内分分泌泌腺腺对对下下级级内内分分泌泌腺腺的的调调节节，神经系统与内分泌的关系神经系统与内分泌的关系见见P582图图17-28。（二）负反馈作用（二）负反馈作用 见见P583图图17-29。六、植物激素1生长素生长素2赤霉素赤霉素3细胞分裂素细胞分裂素4脱落酸脱落酸5乙烯乙烯 七、昆虫激素（一）昆虫的内激素（一）昆虫的内激素1保幼激素保幼激素2蜕皮激素蜕皮激素（二）昆虫的外激素（二）昆虫的外激素昆虫的性外激素昆虫的性外激素