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第七单元第七单元 抗生素和激素抗生素和激素l 第第16章章 抗生素抗生素l 第第17章章 激素激素第第17章章 激素激素(Hormones)一一.概述概述二二.激素的合成与分泌激素的合成与分泌三三.重要激素举例重要激素举例四四.激素的作用机制研究激素的作用机制研究五五.激素的分泌调节激素的分泌调节六六.植物激素植物激素七七.昆虫激素昆虫激素 激素激素 一词于一词于1904年首先由年首先由Bayliss W及及Starling E提出,提出,是生物是生物体内特殊组织或腺体产生的,直接分体内特殊组织或腺体产生的,直接分泌到体液中,通过体液运送到特定作泌到体液中,通过体液运送到特定作用部位,从而引起特殊激动效应用部位,从而引起特殊激动效应(调调节控制各种物质代谢或生理功能节控制各种物质代谢或生理功能)的的一群微量的有机化合物。一群微量的有机化合物。因此,也可因此,也可以把这类化学物质看作是生物体内的以把这类化学物质看作是生物体内的“化学讯息化学讯息”。Bayliss 激素在机体的生命活动中起着重要的作用,它促使高等激素在机体的生命活动中起着重要的作用,它促使高等生物机体的细胞及组织器官既分工,又合作,形成一个统生物机体的细胞及组织器官既分工,又合作,形成一个统一的整体。一的整体。激素的分泌量随机体内外环境的改变而增减。正常情况激素的分泌量随机体内外环境的改变而增减。正常情况下,各种激素的作用是相互平衡的。任何一种下,各种激素的作用是相互平衡的。任何一种内分泌腺内分泌腺机机能发生亢进或减退,都会破坏这种平衡,扰乱正常代谢及能发生亢进或减退,都会破坏这种平衡,扰乱正常代谢及生理功能,从而影响机体的正常发育和健康,甚至导致死生理功能,从而影响机体的正常发育和健康,甚至导致死亡。产生激素的内分泌腺很多,以哺乳动物为例,一些特亡。产生激素的内分泌腺很多,以哺乳动物为例,一些特殊的内分泌腺殊的内分泌腺见见P550图图,分泌的激素,分泌的激素见下表见下表。这些激素主要。这些激素主要以蛋白质、多肽以及固醇类化合物为多。以蛋白质、多肽以及固醇类化合物为多。松果体松果体垂体垂体甲状腺甲状腺胸腺胸腺肾上腺肾上腺胰腺胰腺卵巢卵巢睾丸睾丸 含氮激素含氮激素 内分泌腺内分泌腺 激激 素素 化学本质化学本质 生理效应生理效应垂垂体体前前叶叶生长激素生长激素蛋白质(人,蛋白质(人,191个氨基个氨基酸)酸)促进生长、促进代谢促进生长、促进代谢(蛋白质合成、脂肪分(蛋白质合成、脂肪分解)解)促甲状腺激素促甲状腺激素蛋白质(含糖,约蛋白质(含糖,约220个个氨基酸)氨基酸)促进甲状腺发育及分泌促进甲状腺发育及分泌促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素39个氨基酸个氨基酸促进肾上腺皮质分泌激促进肾上腺皮质分泌激素素催乳素催乳素蛋白质(蛋白质(198个氨基酸)个氨基酸)刺激乳腺分泌刺激乳腺分泌促黄体生成激素促黄体生成激素(促间质细胞激素)(促间质细胞激素)蛋白质(含糖)蛋白质(含糖)刺激性腺分泌激素,促刺激性腺分泌激素,促进黄体生成进黄体生成促卵泡激素促卵泡激素蛋白质(含糖)蛋白质(含糖)促进产生精子及卵,促促进产生精子及卵,促进卵巢发育进卵巢发育脂肪酸释放激素脂肪酸释放激素蛋白质蛋白质 (:93个氨基酸)个氨基酸)(r:60个氨基酸)个氨基酸)水解酯类水解酯类 内分泌腺内分泌腺激素激素化学本质化学本质生理效应生理效应垂垂体体后后叶叶催产素催产素9个氨基酸个氨基酸促使妊娠子宫收缩促使妊娠子宫收缩加压素(抗利尿)加压素(抗利尿)9个氨基酸个氨基酸升高血压并抗利尿升高血压并抗利尿中中叶叶促黑素细胞激素促黑素细胞激素(MSH)aMSH13个氨基酸个氨基酸MSH18个氨基酸个氨基酸刺激黑色素的扩散和生刺激黑色素的扩散和生物合成物合成 下下 丘丘 脑脑促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素释放因子释放因子41个氨基酸个氨基酸促进或抑制激素的分泌促进或抑制激素的分泌促黄体生成激素释促黄体生成激素释放因子放因子10个氨基酸个氨基酸促卵泡激素释放因促卵泡激素释放因子子40-44个氨基酸个氨基酸生长激素释放因子生长激素释放因子多肽多肽催乳激素释放因子催乳激素释放因子14个氨基酸个氨基酸 内分泌腺内分泌腺 激激 素素 化学本质化学本质 生理效应生理效应下下丘丘脑脑促黑色细胞激素释放促黑色细胞激素释放因子因子多肽多肽促进或抑制激素的分泌促进或抑制激素的分泌促黑色细胞激素释放促黑色细胞激素释放抑制因子抑制因子多肽多肽促甲状腺激素释放因促甲状腺激素释放因子子3个氨基酸个氨基酸胸胸 腺腺胸腺素胸腺素、蛋白质(蛋白质(:49个氨基酸)个氨基酸)增进免疫力等增进免疫力等甲状腺甲状腺甲状腺激素甲状腺激素含碘氨基酸含碘氨基酸对动物代谢起较大的促进对动物代谢起较大的促进作用。增加基础代谢;促作用。增加基础代谢;促进智力与体质的发育进智力与体质的发育三碘甲状腺原氨酸三碘甲状腺原氨酸含碘氨基酸含碘氨基酸降钙素降钙素31个氨基酸个氨基酸调节钙磷的正常代谢,降调节钙磷的正常代谢,降低血钙低血钙降钙素基因相关肽降钙素基因相关肽37个氨基酸个氨基酸血管舒张剂血管舒张剂 内分泌腺内分泌腺激素激素化学本质化学本质生理效应生理效应甲状旁腺甲状旁腺甲状旁腺激素甲状旁腺激素84个氨基酸个氨基酸调节钙磷的正常代谢,升高血钙调节钙磷的正常代谢,升高血钙肾肾上上腺腺髓髓质质肾上腺素肾上腺素酪氨酸的衍酪氨酸的衍生物生物促进糖原分解,使血糖升高。也还促进糖原分解,使血糖升高。也还可以促使脂肪、氨基酸分解可以促使脂肪、氨基酸分解去钾肾上腺素去钾肾上腺素(正肾上腺素)(正肾上腺素)肾肾肾素肾素蛋白质蛋白质胰胰岛岛 细胞细胞胰高血糖素胰高血糖素29个氨基酸个氨基酸促使血糖增高;促使脂肪、蛋白质促使血糖增高;促使脂肪、蛋白质分解分解 细胞细胞胰岛素胰岛素51个氨基酸个氨基酸促使血糖降低;促进脂肪、蛋白质促使血糖降低;促进脂肪、蛋白质合成及糖的氧化和贮存。合成及糖的氧化和贮存。胃粘膜胃粘膜(幽门部)(幽门部)促胃酸激素促胃酸激素17个氨基酸个氨基酸促进胃酸分泌促进胃酸分泌 内分泌腺内分泌腺激素激素化学本质化学本质生理效应生理效应十二十二指肠指肠粘膜粘膜促肠液激素促肠液激素蛋白质蛋白质促使肠液增多及酶含量增高促使肠液增多及酶含量增高缩胆囊肽缩胆囊肽肠促肠促胰酶素胰酶素33个氨基酸个氨基酸促使胆囊收缩并促使胰液中酶含促使胆囊收缩并促使胰液中酶含量增高量增高肠促胰液素肠促胰液素27个氨基酸个氨基酸促使胰液分泌增多促使胰液分泌增多肠抑胃素肠抑胃素43个氨基酸个氨基酸抑制胃的收缩及分泌抑制胃的收缩及分泌胎胎 盘盘绒毛膜促性腺激绒毛膜促性腺激素素蛋白质(含糖)蛋白质(含糖)功能与孕酮相似。排于尿中可用功能与孕酮相似。排于尿中可用来检查是否妊娠。来检查是否妊娠。卵巢黄体卵巢黄体耻骨松弛激素耻骨松弛激素53个氨基酸个氨基酸促使耻骨松弛促使耻骨松弛脂肪细胞脂肪细胞瘦素瘦素146个氨基酸个氨基酸抑制饮食,增加代谢,减肥抑制饮食,增加代谢,减肥睾睾丸丸间间质质细细胞胞雄激素雄激素 甾醇甾醇促进雄性动物附性器官的发育及促进雄性动物附性器官的发育及维持雄性特征维持雄性特征睾酮睾酮雄酮雄酮 甾醇激素甾醇激素 内分泌腺内分泌腺激素激素化学本质化学本质生理效应生理效应肾肾上上腺腺皮皮质质一一.肾上腺皮质激素:肾上腺皮质激素:甾甾 醇醇(固(固 醇)醇)调节糖代谢、矿质平衡调节糖代谢、矿质平衡(盐代谢)及保持体内(盐代谢)及保持体内Na+浓度:浓度:1.糖皮质甾醇:糖皮质甾醇:促使蛋白质转变为促使蛋白质转变为糖,抑制糖的氧化。糖,抑制糖的氧化。2.盐皮质甾醇:盐皮质甾醇:促使体内保持钠,促使体内保持钠,排出钾排出钾1.糖皮质甾醇激素糖皮质甾醇激素 17-羟,羟,11-脱氢皮质酮脱氢皮质酮(皮质素)(皮质素)17-羟,皮质酮(皮质醇氢羟,皮质酮(皮质醇氢化可的松)化可的松)皮质酮皮质酮2.盐皮质甾醇激素盐皮质甾醇激素 醛甾酮醛甾酮 甾甾 醇醇 11-脱氧皮质酮脱氧皮质酮 17-羟,羟,11-脱氢皮质酮脱氢皮质酮 皮质酮皮质酮二二.性激素:性激素:甾甾 醇醇促进雄性动物发育、生促进雄性动物发育、生长及维持雄性特征长及维持雄性特征 肾上腺雄酮肾上腺雄酮 孕酮等孕酮等 内分泌腺内分泌腺激素激素化学本质化学本质生理效应生理效应卵卵巢巢卵卵 泡泡雌激素:雌激素:甾甾 醇醇促进雌性动物促进雌性动物附性器官的发附性器官的发育及维持雌性育及维持雌性特征特征 雌二醇雌二醇 雌三醇雌三醇 雌酮雌酮黄体黄体妊娠激素:妊娠激素:甾甾 醇醇促进子宫内膜促进子宫内膜增生,有安胎增生,有安胎作用作用 孕酮(黄体酮、妊娠素酮)孕酮(黄体酮、妊娠素酮)耻骨松弛素耻骨松弛素胎盘胎盘雌激素:雌激素:孕酮孕酮 促性腺激素促性腺激素 耻骨松弛素耻骨松弛素 绒毛膜促性腺激素绒毛膜促性腺激素下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑垂体垂体垂体垂体甲状腺甲状腺甲状腺甲状腺胸腺胸腺胸腺胸腺肾上腺肾上腺肾上腺肾上腺胰腺胰腺胰腺胰腺卵巢卵巢卵巢卵巢睾丸睾丸睾丸睾丸分分泌泌促促甲甲状状腺腺激激素素释释放放激激素素等等分分泌泌生生长长激激素素、促促甲甲状状腺腺激激素素等等分分泌泌肾肾上上腺腺素素等等分分泌泌雌雌性性激激素素等等分分泌泌雄雄性性激激素素等等分分泌泌甲甲状状腺腺激激素素等等分分泌泌胸胸腺腺激激素素等等其其中中的的胰胰岛岛分分泌泌胰胰岛岛素素和和胰胰高高血血糖糖素素等等 激素的合成与分泌激素的合成与分泌 一一.多肽激素合成后储存于分泌囊中多肽激素合成后储存于分泌囊中 许多多肽激素的前体都是较大的蛋白质,这种前体称为许多多肽激素的前体都是较大的蛋白质,这种前体称为原激素,如胰岛素原等。机理尚不清楚。原激素,如胰岛素原等。机理尚不清楚。二二.甲状腺激素和肾上腺激素是氨基酸的衍生物甲状腺激素和肾上腺激素是氨基酸的衍生物 1.甲状腺激素甲状腺激素(Tyr T4)2.肾上腺激素肾上腺激素(Tyr 多巴多巴 肾上腺素肾上腺素)激素的合成与分泌激素的合成与分泌 三三.固醇类激素源自胆固醇固醇类激素源自胆固醇 四四.脂肪族激素脂肪族激素前列腺素前列腺素 前列腺素等激素合成源于某些脂肪酸。前列腺素等激素合成源于某些脂肪酸。垂体后叶垂体后叶垂体后叶垂体前叶垂体前叶机体应答机体应答催乳激素催乳激素 泌乳泌乳加压素加压素(抗利尿素)(抗利尿素)肾肾 调节水分调节水分催产素催产素 促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素 促甲状促甲状腺激素腺激素 促卵泡促卵泡激素激素 促黄体促黄体生成素生成素生长激素生长激素子宫子宫甲状腺甲状腺分娩收缩分娩收缩睾丸睾丸卵巢卵巢肾上腺髓质肾上腺髓质肾上腺素肾上腺素甲状腺素甲状腺素促进生长和代谢促进生长和代谢雄性激素及精子形成雄性激素及精子形成卵子形成卵子形成体细胞体细胞生长生长作用机体部位作用机体部位激素分泌与表达激素分泌与表达胆固醇代谢图 一一.氨基酸衍生物激素氨基酸衍生物激素 1.肾上腺激素肾上腺激素 2.甲状腺素甲状腺素 二二.重要多肽类激素重要多肽类激素 1.垂体前叶激素垂体前叶激素 2.垂体中叶激素垂体中叶激素 3.垂体后叶激素垂体后叶激素 4.下丘脑激素下丘脑激素 5.脑肽脑肽 6.胰岛及胰岛及甲状旁腺的激素甲状旁腺的激素重要激素举例重要激素举例 重要激素举例重要激素举例 三三.重要固醇类激素重要固醇类激素 1.肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素 2.雌性性激素雌性性激素(P567)3.雄性性激素雄性性激素(P569)四四.脂肪族激素;脂肪族激素;前列腺素前列腺素激素的作用机制研究激素的作用机制研究 不同激素采用不同方式引发细胞一系列生物化学与生不同激素采用不同方式引发细胞一系列生物化学与生理反应。理反应。蛋白质、多肽类主要激素通过蛋白质、多肽类主要激素通过“第二信使第二信使”机制完成机制完成激素作用。激素作用。类固醇激素主要通过影响染色质特定部位的基因表达类固醇激素主要通过影响染色质特定部位的基因表达控制蛋白质的合成和决定细胞生长与分化。控制蛋白质的合成和决定细胞生长与分化。激素的作用机制研究激素的作用机制研究 蛋白质、多肽类激素的蛋白质、多肽类激素的“第二信使第二信使”机制机制:特异受体:与激素特异结合的物质(多为蛋白质)特异受体:与激素特异结合的物质(多为蛋白质)靶细胞质膜:受体所处细胞质膜靶细胞质膜:受体所处细胞质膜 G G蛋白:结合鸟苷酸的蛋白质蛋白:结合鸟苷酸的蛋白质(讲授磷脂酰肌醇时提到(讲授磷脂酰肌醇时提到G G蛋白)蛋白)(以结合(以结合GTPGTP或或GDPGDP表现有活性或无活性)表现有活性或无活性)cAMPcAMP:3 3,5 5,-环化腺苷酸环化腺苷酸 腺苷酸环化酶(催化腺苷酸环化酶(催化ATPATPcAMPcAMP)蛋白激酶蛋白激酶 cAMP激素的作用机制研究激素的作用机制研究蛋白质、多肽类激素的蛋白质、多肽类激素的“第二信使第二信使”机制机制:首先激素与靶细胞质膜上的首先激素与靶细胞质膜上的特异受体特异受体结合,结合,改变质膜内侧改变质膜内侧腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶的活性。的活性。腺苷酸环化酶再催化腺苷酸环化酶再催化ATPATP转变成转变成cAMPcAMP,cAMP cAMP携带着激素信息完成激素所要产生的各种生理效应。携带着激素信息完成激素所要产生的各种生理效应。在此过程中,如果把激素看作是第一信使,那么,在此过程中,如果把激素看作是第一信使,那么,cAMP就可以就可以视为视为第二信使第二信使。近些年来,第二信使成员逐渐增多,如:。近些年来,第二信使成员逐渐增多,如:cAMP、cGMP、肌醇三磷酸、二酰甘油、钙离子。、肌醇三磷酸、二酰甘油、钙离子。激素的作用机制研究 (一)膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径(一)膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径 以肾上腺素肾上腺素为例为例:肾上腺素主要调节糖代谢肾上腺素主要调节糖代谢,促进肝糖原和肌糖原的促进肝糖原和肌糖原的分解,升高血糖。分解,升高血糖。见下图见下图 肾上腺素在促进糖原分解中的肾上腺素在促进糖原分解中的级联放大作用级联放大作用。激素的作用机制研究 (二)钙及肌醇三磷酸作用途径(二)钙及肌醇三磷酸作用途径 1.PIP2,IP3,DAG的形成及转变的形成及转变 PIP2:磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸二磷酸,IP3:肌醇肌醇-1,4,5-三磷酸三磷酸,DAG:二酰基甘油二酰基甘油 2.磷酸肌醇级联的两个细胞内信使:磷酸肌醇级联的两个细胞内信使:IP3将钙离子释放到细胞质中;将钙离子释放到细胞质中;DAG活化蛋白激酶活化蛋白激酶C 3.具有螺旋区具有螺旋区泡区泡区螺旋结构的钙传感器家族的成员之一钙调蛋白螺旋结构的钙传感器家族的成员之一钙调蛋白(Calmodulin,CaM)磷酸肌醇的级联放大与腺苷酸环化酶级联放大一样,首先,激素与磷酸肌醇的级联放大与腺苷酸环化酶级联放大一样,首先,激素与受体结合,激活受体结合,激活G G蛋白,后者激活蛋白,后者激活磷酸肌醇酶,产生磷酸肌醇酶,产生DAG和和 IP3。DAG和和 IP3分别进入两个反应途径,从而完成激素的磷酸肌醇的级联放大作用分别进入两个反应途径,从而完成激素的磷酸肌醇的级联放大作用(在放大反应中(在放大反应中IP3将将Ca+释放到细胞质中),产生生理效应。释放到细胞质中),产生生理效应。见图示见图示 肾上腺素在促进糖原分解中的肾上腺素在促进糖原分解中的级联放大反应级联放大反应 肾上腺素具有与交感神经兴奋相似的作用,肾上腺素具有与交感神经兴奋相似的作用,使血管收缩,心脏活动加强,血压升高,临床上使血管收缩,心脏活动加强,血压升高,临床上被用来作为升压药物,起抗休克作用。被用来作为升压药物,起抗休克作用。肾上腺素主要是调节糖代谢肾上腺素主要是调节糖代谢,通过产生通过产生“第第二信使二信使”cAMPcAMP,促进肝糖原和肌糖原的分解,促进肝糖原和肌糖原的分解,升升高血糖高血糖和血中的乳酸含量。和血中的乳酸含量。肾上腺素在促进糖原分解中的肾上腺素在促进糖原分解中的级联放大反应级联放大反应 当当肾上腺素肾上腺素以以10-8 10-10mol/L的浓度到达肝细胞表面的浓度到达肝细胞表面时,迅速与肝细胞表面的肾上腺素受体结合,时,迅速与肝细胞表面的肾上腺素受体结合,激活腺苷酸激活腺苷酸环化酶环化酶,生成,生成cAMP,cAMP浓度可达浓度可达10-6mol/L。cAMP激活激活蛋白激酶蛋白激酶,后者再通过磷酸化反应激活,后者再通过磷酸化反应激活磷酸化酶磷酸化酶,由,由ba。有活性的。有活性的磷酸化酶磷酸化酶a催化催化糖原糖原转化为转化为G-1-P,再成为,再成为葡萄糖(葡萄糖(5mmol/L)。)。肾上腺素在促进糖原分解中的肾上腺素在促进糖原分解中的级联放大反应级联放大反应l 在整个反应过程中,肾上腺素的浓度仅有在整个反应过程中,肾上腺素的浓度仅有1010-8-8-10-10-1010 mol/Lmol/L,却产生了极强的效应,即产生,却产生了极强的效应,即产生5 5 m m mol/Lmol/L葡萄糖,葡萄糖,各个信号逐级放大约各个信号逐级放大约300300万倍,此作用称为万倍,此作用称为级联放大作用级联放大作用,在几秒钟内就使磷酸化酶活性达到最大。在几秒钟内就使磷酸化酶活性达到最大。(三)受体的酪氨酸激酶途径(三)受体的酪氨酸激酶途径 激素通过对所作用细胞的靶蛋白中的激素通过对所作用细胞的靶蛋白中的Tyr残基进行磷酸残基进行磷酸化来实现其生理效应。化来实现其生理效应。(四)固醇类激素受体调节基因转录速度(四)固醇类激素受体调节基因转录速度 固醇类激素与前几种激素截然不同,发挥作用需几小固醇类激素与前几种激素截然不同,发挥作用需几小时或几天。其受体是与时或几天。其受体是与DNA结合的蛋白质。固醇类激素首结合的蛋白质。固醇类激素首先要进入细胞,作用于细胞核,一旦激素与受体结合,受先要进入细胞,作用于细胞核,一旦激素与受体结合,受体就转变成一种转录增强子,也称转录增强物。通过转录体就转变成一种转录增强子,也称转录增强物。通过转录控制控制mRNA生成速度。生成速度。激素的作用机制研究通过激活基因形成诱导酶起作用的激素通过激活基因形成诱导酶起作用的激素 (反应慢,几小时或几天)(反应慢,几小时或几天)激素(进入)激素(进入)细胞(作用)细胞(作用)细胞核(其受体是结合细胞核(其受体是结合DNADNA的某些的某些蛋白质)蛋白质)结合到受体上结合到受体上受体受体转变成为一种转录增强子转变成为一种转录增强子特定基特定基因得到表达因得到表达 激素的原发效应反映在激素的原发效应反映在基因表达上,而不表现在酶基因表达上,而不表现在酶的激活或转运过程的变化上。的激活或转运过程的变化上。激素分泌的调节激素分泌的调节 一一.上级内分泌腺对下级内分泌腺的调节,神经系上级内分泌腺对下级内分泌腺的调节,神经系统与内分泌的关系统与内分泌的关系(见(见P582图图17-28)三水平调控:三水平调控:下丘脑下丘脑 垂体垂体 靶(组织、腺体、细胞)靶(组织、腺体、细胞)垂体垂体分泌活动受更上一级分泌活动受更上一级-下丘脑下丘脑的控制,后者的控制,后者神经末梢神经末梢分泌的分泌的释放因子及控制因子释放因子及控制因子经毛细血管进入垂体起调控作用。经毛细血管进入垂体起调控作用。下丘脑受大脑皮层的控制,即内分泌器官直接或间接受神经系下丘脑受大脑皮层的控制,即内分泌器官直接或间接受神经系统支配,反之,分泌的激素又影响神经系统。统支配,反之,分泌的激素又影响神经系统。二二.负反馈作用负反馈作用激素分泌的调节激素分泌的调节 三三.酶的分步剪裁调控酶的分步剪裁调控 激素经几个酶的作用,在不同水平上被逐步剪切而逐激素经几个酶的作用,在不同水平上被逐步剪切而逐步被激活(形成新的激素),分子逐步被切小。步被激活(形成新的激素),分子逐步被切小。四四.多元调控多元调控 除上述三种调控外,激素还可通过激素间的相互制约、除上述三种调控外,激素还可通过激素间的相互制约、依赖来进行调控。依赖来进行调控。植物激素植物激素 一一.植物生长素植物生长素(吲哚乙酸)(吲哚乙酸)二二.赤霉素赤霉素 三三.细胞分裂素细胞分裂素(6-苄基腺嘌呤)苄基腺嘌呤)四四.脱落酸脱落酸 五五.乙烯乙烯昆虫激素昆虫激素(P585)昆虫蜕皮激素和保幼激素的化学结构昆虫蜕皮激素和保幼激素的化学结构A.-A.-蜕皮激素;蜕皮激素;B.-B.-蜕皮激素;蜕皮激素;C.C.保幼激素保幼激素OHOHA A A AB B B BCCCCCOOCH3COOCH3JHJH:R R1 1=R=C=R=C2 2H H5 5JHJH:R R1 1=R=R2 2=C=C2 2H H5 5JHJH:R R1 1=C=C2 2H H5 5JH 0 JH 0:R1=RR1=R2 2=CH=CH3 3OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHR R1 1R R2 2R RH HH HH HO OO OO O 昆虫激素(P585)一一.昆虫的内激素昆虫的内激素 1.保幼激素保幼激素 保持昆虫幼年时期的特性,防止保持昆虫幼年时期的特性,防止昆虫内部器官分化与变态,即防止出昆虫内部器官分化与变态,即防止出现成虫的形状。现成虫的形状。2.2.蜕皮激素蜕皮激素促使幼虫内部器官分化、变态及蜕皮。促使幼虫内部器官分化、变态及蜕皮。3.3.脑激素脑激素 控制上述两种激素的分泌。控制上述两种激素的分泌。保幼激素保幼激素蜕皮激素蜕皮激素 昆虫激素昆虫激素(P585)二二.昆虫的外激素昆虫的外激素 1.昆虫性外激素昆虫性外激素 2.其他其他 脑脑激激素素(BHBH)、保保幼幼激激素素(JHJH)、蜕蜕皮皮激激素素(MHMH)的的综综合合作作用用可可以以调调节节控控制制昆昆虫虫的的生生长长发发育育和和变变态态。在在BHBH的的活活化化作作用用下:下:当当JHJHMHMH时:时:幼虫蜕皮幼虫蜕皮 幼虫幼虫 当当JHJHMHMH时:时:幼虫脱皮幼虫脱皮 化蛹化蛹 当当JH=0JH=0,MHMH单独作用时:单独作用时:蛹羽化蛹羽化 成虫成虫 脑神经分泌细胞脑神经分泌细胞心侧体心侧体咽侧体咽侧体贮存贮存PTTHPTTHPTTHPTTH刺激刺激低浓度低浓度JHJH化蛹化蛹前胸腺前胸腺高浓度高浓度JHJH幼虫脱皮幼虫脱皮蜕皮激素蜕皮激素幼虫幼虫卵卵蛹(滞育)蛹(滞育)低温刺激低温刺激PTTHPTTH成虫成虫 肾上腺素肾上腺素腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径蛋白激酶蛋白激酶(无活性)(无活性)蛋白激酶蛋白激酶(有活性)(有活性)磷酸化酶磷酸化酶a(有活性)(有活性)磷酸化酶磷酸化酶b(无活性)(无活性)糖原糖原葡萄糖葡萄糖-1-p葡萄糖葡萄糖见见P P572572图图17-1817-18磷酸化酶磷酸化酶激酶激酶(无活性)(无活性)磷酸化酶磷酸化酶激酶激酶(有活性)(有活性)肾上腺素等肾上腺素等激素激素(第一信使)第一信使)与受体结合,与受体结合,激活并结合激活并结合G G蛋白,蛋白,再活化再活化腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶,后者催化后者催化cAMP cAMP(第二信使)生第二信使)生成;成;激活蛋白激活蛋白激酶,激酶,激活磷激活磷酸化酶激酶,酸化酶激酶,激活磷酸化酶,激活磷酸化酶,水解糖原生成水解糖原生成G-1-PG-1-P,转变成为葡萄糖。转变成为葡萄糖。ADP ATPADP ATP肾上腺素肾上腺素 钙及肌醇三磷酸作用途径钙及肌醇三磷酸作用途径激素与细胞表面受体结合,激素与细胞表面受体结合,激活激活G G蛋白,蛋白,后者激活磷酸肌醇酶,后者激活磷酸肌醇酶,水解水解产生二酰甘油产生二酰甘油(DAGDAG)和肌醇三磷酸和肌醇三磷酸(IPIP3),),IPIP3作用内质网膜受体,作用内质网膜受体,打开打开CaCa2+2+通道通道,升高细胞质内升高细胞质内CaCa2+2+浓度浓度,改变钙调蛋白的构象,改变钙调蛋白的构象,改变靶蛋白的活性改变靶蛋白的活性(蛋白蛋白(无活性)(无活性)蛋白蛋白-磷酸磷酸(有活性)(有活性),完成激素的生理效应,即磷酸肌醇级联放大作用。完成激素的生理效应,即磷酸肌醇级联放大作用。PIPPIP2 2 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇4 4,5-5-二磷酸二磷酸DAGDAG:二酰甘油二酰甘油IPIP3 3:肌醇肌醇1 1,4 4,5-5-三磷酸三磷酸磷酸化磷酸化蛋白激酶蛋白激酶磷酸化磷酸化蛋白激酶蛋白激酶DAGIP3肾上腺激素肾上腺激素(Epinephrine)肾上腺素肾上腺素主要由肾上腺髓质分泌,主要由肾上腺髓质分泌,是神经冲动传导的递质。是神经冲动传导的递质。肾上腺素肾上腺素具有兴奋心肌,收缩血具有兴奋心肌,收缩血管,松弛胃肠道及气管平滑肌等作用,管,松弛胃肠道及气管平滑肌等作用,故临床上常用于支气管哮喘,过敏性故临床上常用于支气管哮喘,过敏性休克及其他过敏性反应及心搏停跳的休克及其他过敏性反应及心搏停跳的抢救治疗;促进机体分解代谢(抢救治疗;促进机体分解代谢(尤其是糖代谢尤其是糖代谢)。)。肾上腺素肾上腺素 肾上腺激素肾上腺激素l 中药麻黄中含有的麻黄碱化学结构和生理功能中药麻黄中含有的麻黄碱化学结构和生理功能与肾上腺素相似,药物上可以代替肾上腺素,称为与肾上腺素相似,药物上可以代替肾上腺素,称为拟肾上腺素拟肾上腺素。麻黄麻黄麻黄碱麻黄碱苯丙醇胺苯丙醇胺 苯丙醇胺,又称去甲基麻苯丙醇胺,又称去甲基麻黄素或去甲麻黄碱。黄素或去甲麻黄碱。甲基苯丙胺甲基苯丙胺(冰毒冰毒)二亚甲基双氧苯丙胺(摇头丸,MDMA)_ HN 甲基苯丙胺甲基苯丙胺(冰毒冰毒)冰冰-毒,即兴奋剂甲基苯丙胺,因其原料外观为纯白结毒,即兴奋剂甲基苯丙胺,因其原料外观为纯白结晶体,晶莹剔透,故被吸毒、贩毒者称为晶体,晶莹剔透,故被吸毒、贩毒者称为“冰冰”(Ice)。)。由于它的毒性剧烈,人们便称之为由于它的毒性剧烈,人们便称之为“冰毒冰毒”。该药小剂量时有短暂的兴奋抗疲劳作用。此外,甲基该药小剂量时有短暂的兴奋抗疲劳作用。此外,甲基苯丙胺是在麻黄素化学结构基础上改造而来,故又有去氧苯丙胺是在麻黄素化学结构基础上改造而来,故又有去氧麻黄素之称。麻黄素之称。甲基苯丙胺药用为片剂,作为毒品用时多为甲基苯丙胺药用为片剂,作为毒品用时多为粉末,也有液体与丸剂。粉末,也有液体与丸剂。结构式:结构式:C6H5-CH2-CHCH3-NH-CH3 甲状腺素甲状腺素(T4)甲状腺激素甲状腺激素是在甲状腺细胞内是在甲状腺细胞内生成的,生成后分泌出来进入血液生成的,生成后分泌出来进入血液循环,由血液循环带到全身各个组循环,由血液循环带到全身各个组织器官,对各个组织器官发挥生理织器官,对各个组织器官发挥生理作用。作用。适量甲状腺激素能适量甲状腺激素能增强机体新增强机体新陈代谢,引起耗氧量及产热量的增陈代谢,引起耗氧量及产热量的增加,并促进智力和体质的发育加,并促进智力和体质的发育。I II II II Il幼幼年年动动物物若若甲甲状状腺腺机机能能减减退退或或切切除除甲甲状状腺腺时时,将将引引起起发发育育迟缓,身材矮小迟缓,身材矮小,行动呆笨而缓慢;,行动呆笨而缓慢;l成成年年动动物物甲甲状状腺腺机机能能减减退退时时,出出现现厚厚皮皮病病,心心博博减减慢慢,基基础代谢降低,性机能低下。础代谢降低,性机能低下。l反反之之,甲甲状状腺腺机机能能亢亢进进,动动物物眼眼球球突突出出,心心跳跳加加快快,基基础础代代谢谢增增高高,消消瘦瘦,神神经经系系统统兴兴奋奋性性提提高高,表表现现为为神神经经过过敏敏等等.甲状腺素甲状腺素(T4)(T4)生理功能:生理功能:主要是主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢促进糖、脂及蛋白质的代谢;促进机体;促进机体的生长发育和组织分化;对中枢神经系统、循环系统、造的生长发育和组织分化;对中枢神经系统、循环系统、造血过程、肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用。血过程、肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用。甲亢甲亢甲状腺素甲状腺素(T4)饮水缺碘地区的居民,饮水缺碘地区的居民,由于摄取碘不足,就会影响由于摄取碘不足,就会影响甲状腺激素的合成,以致发甲状腺激素的合成,以致发生甲状腺代偿性增生肿大,生甲状腺代偿性增生肿大,此称为此称为地方性甲状腺肿地方性甲状腺肿。甲状腺分泌甲状腺激素甲状腺分泌甲状腺激素过多则称过多则称“甲状腺功能亢进甲状腺功能亢进症症”,简称,简称“甲亢甲亢”,主要,主要表现为多食、消瘦、怕热、表现为多食、消瘦、怕热、多汗、心悸、易激动、眼球多汗、心悸、易激动、眼球突出、甲状腺肿大等。突出、甲状腺肿大等。甲状腺甲状腺甲状腺肿大甲状腺肿大垂体前叶激素垂体前叶激素垂体前叶分泌的激素包括垂体前叶分泌的激素包括(1)生长激素生长激素(191 Aa)(2)促甲状腺激素)促甲状腺激素-促进甲状腺的发育及分泌促进甲状腺的发育及分泌(220 Aa)(3)促黄体生成激素)促黄体生成激素-促进卵泡发育成黄体促进卵泡发育成黄体 促进雌性及雄性激素的分泌促进雌性及雄性激素的分泌(4)促卵泡激素)促卵泡激素-促进卵巢及精巢发育促进卵巢及精巢发育 促进卵子及精子的形成和释放促进卵子及精子的形成和释放(5)催乳激素)催乳激素-促进乳腺分泌乳汁促进乳腺分泌乳汁(6)促肾上腺皮质激)促肾上腺皮质激素素-促进胆固醇转化成肾上腺皮质酮促进胆固醇转化成肾上腺皮质酮 刺激肾上腺皮质分泌激素刺激肾上腺皮质分泌激素(7)脂肪酸释放激素)脂肪酸释放激素-促进脂肪分解产生脂肪酸促进脂肪分解产生脂肪酸分泌分泌生长激素生长激素促激素促激素侏儒症侏儒症巨人症巨人症肢端肥大症肢端肥大症幼幼年年时时期期生生长长激激素素分分泌泌过过多多幼幼年年时时期期生生长长激激素素分分泌泌不不足足成成年年时时期期生生长长激激素素分分泌泌过过多多作用作用调节其他内分泌腺的活动调节其他内分泌腺的活动垂垂 体体 内分泌系内分泌系统中最重要的统中最重要的腺体,处于腺体,处于“领导领导”地位地位异常情况异常情况作用作用调节人体的生长发育调节人体的生长发育(191191个氨基酸个氨基酸)1964 1964年,湖南女孩曾金莲,年,湖南女孩曾金莲,1414岁身高岁身高2.272.27米,体重米,体重135kg135kg,一餐吃,一餐吃0.8-1kg0.8-1kg大米,大米,19821982年去世,身高年去世,身高2.402.40米米生长激素生长激素 “侏儒症侏儒症”和和“呆小症呆小症”比较比较l相同点:相同点:患者都是从幼年患病且身材都矮小患者都是从幼年患病且身材都矮小l不同点:不同点:“呆小症呆小症”是由于甲状腺是由于甲状腺功能不足,功能不足,甲状腺激素甲状腺激素分泌分泌过少,造成生长发育迟缓,过少,造成生长发育迟缓,患者不仅患者不仅身材矮,生殖器官身材矮,生殖器官不发育且智力低下不发育且智力低下。“侏儒症侏儒症”是由于患者是由于患者在幼年时在幼年时生长激素生长激素分泌不分泌不足引起生长缓慢,患者足引起生长缓慢,患者身身材矮小但智力一般正常材矮小但智力一般正常。垂体中叶激素垂体中叶激素l垂体中叶分泌垂体中叶分泌促黑素促黑素细胞激素(细胞激素(13肽)肽),调节两栖类、鱼类以调节两栖类、鱼类以及爬虫表皮细胞色素及爬虫表皮细胞色素的增加及减少,人类的增加及减少,人类分泌过多导致分泌过多导致阿狄森阿狄森氏病氏病。阿狄森氏病阿狄森氏病一种慢性肾上腺皮质机能减退一种慢性肾上腺皮质机能减退症症 ,激素分泌过多,皮肤色素沉积。,激素分泌过多,皮肤色素沉积。阿狄森氏病阿狄森氏病垂体后叶激素垂体后叶激素催产素催产素催产素催产素具有具有催产等催产等作用作用垂体后叶激素垂体后叶激素九肽化合物,九肽化合物,升高血压并升高血压并抗利尿。抗利尿。加压素加压素加压素加压素具有升高血压等作用具有升高血压等作用下丘脑激素下丘脑激素l促甲状腺激素释放因子(促甲状腺激素释放因子(TRF)l促黄体生成激素释放因子促黄体生成激素释放因子(LRF)l生长激素释放控制因子(生长激素释放控制因子(GRIF)l促肾上腺皮质激素释放因子(促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)下丘脑分泌释放的多为促激素或抑制激素,调节控下丘脑分泌释放的多为促激素或抑制激素,调节控制激素的释放水平。制激素的释放水平。脑肽脑肽 动物脑组织含有丰富的蛋白质,其水解物主要成分为多动物脑组织含有丰富的蛋白质,其水解物主要成分为多种氨基酸与肽的复合物。长期以来,人们一直研究用动物脑种氨基酸与肽的复合物。长期以来,人们一直研究用动物脑组织水解物来治疗脑血管代偿不足所致的功能失调、中风、组织水解物来治疗脑血管代偿不足所致的功能失调、中风、脑记忆障碍和脑外伤引起的功能紊乱、脑震荡后遗症等疾病。脑记忆障碍和脑外伤引起的功能紊乱、脑震荡后遗症等疾病。内啡肽内啡肽-、-内啡肽分别为内啡肽分别为11肽、肽、31肽、肽、18肽,它们的前五个氨基酸序列与蛋氨酸肽,它们的前五个氨基酸序列与蛋氨酸-脑啡肽的五肽相同。脑啡肽的五肽相同。这类肽具有很强的类似于吗啡生理功能。这类肽具有很强的类似于吗啡生理功能。脑啡肽脑啡肽-5肽化合物,具有很强的类似于吗啡的活性。肽化合物,具有很强的类似于吗啡的活性。Tyr-Gly-Gly-Phe-Met胰岛及甲状旁腺的激素胰岛及甲状旁腺的激素l胰岛素与胰高血糖素胰岛素与胰高血糖素l甲状旁腺激素、降钙素甲状旁腺激素、降钙素l胸腺素胸腺素l胎盘中的含氮激素胎盘中的含氮激素l胃肠道激素胃肠道激素胰岛激素胰岛激素 胰岛是胰脏的内分泌组织。人的胰岛主要由胰岛是胰脏的内分泌组织。人的胰岛主要由、和和 三种细胞组成。三种细胞组成。-细胞分泌胰高血糖素,细胞分泌胰高血糖素,-细胞细胞分泌胰岛素。分泌胰岛素。GLyLIe Val GluGLnCysThr Ser Lle Cys Ser Leu Tyr GlnLeu GluAsn Tyr CysAsn15101521Phe Val AsnGln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Lau TyrCysLeu ValCysGlyGluArgGlyPhePheTyrThrProLysThr151015202530SSSSSS胰高血糖素胰高血糖素胰岛素胰岛素 胰岛激素胰岛激素 胰岛素胰岛素主要是促进细胞摄取葡萄糖;促进肝糖原和肌主要是促进细胞摄取葡萄糖;促进肝糖原和肌糖原的合成;抑制肝糖原的分解,糖原的合成;抑制肝糖原的分解,降低血糖。降低血糖。胰胰岛岛素素具具有有抑抑制制细细胞胞内内腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶活活性性作作用用,使使cAMPcAMP产产生生显显著著减减少少,导导致致糖糖原原分分解解速速度度减减慢慢。胰胰岛岛素素的的生理功能与肾上腺素的作用相反。生理功能与肾上腺素的作用相反。胰胰高高血血糖糖素素由由2929个个氨氨基基酸酸组组成成,人人和和猪猪的的胰胰高高血血糖糖素素的的氨基酸序列完全一样。氨基酸序列完全一样。胰胰高高血血糖糖素素主主要要是是促促进进肝肝糖糖原原分分解解,使使血血糖糖升升高高,与与肾上腺素作用相似。肾上腺素作用相似。内分泌部内分泌部(胰岛胰岛)外分泌部外分泌部分泌分泌胰液胰液(进入小肠进入小肠)分泌分泌胰岛素胰岛素(进入毛细血管进入毛细血管)主要调节糖的代谢主要调节糖的代谢血糖血糖分解分解合合成成糖元糖元COCO2 2+H+H2 2O+O+能量能量分分解解维持正常的血维持正常的血糖浓度糖浓度(0.1%)糖尿病糖尿病异常症状异常症状(胰岛素分泌不足胰岛素分泌不足)胰岛素和胰高血糖素胰岛素和胰高血糖素糖尿病糖尿病低血糖低血糖胰岛素胰岛素加速血糖分解加速血糖分解促进血糖合成糖元促进血糖合成糖元降低血糖浓度降低血糖浓度胰高血糖素胰高血糖素促进肝糖元转变成血糖促进肝糖元转变成血糖提高血糖浓度提高血糖浓度维维持持正正常常的的血血糖糖浓浓度度肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素分为糖皮质激素和盐皮质激素。分为糖皮质激素和盐皮质激素。从从肾上腺皮质肾上腺皮质中可提取中可提取10种类固醇结晶,其中种类固醇结晶,其中7种统称种统称为肾上腺皮质激素:为肾上腺皮质激素:脱氧皮质酮脱氧皮质酮 皮质酮皮质酮 脱氢皮质酮脱氢皮质酮醛甾酮醛甾酮 脱氧皮质醇脱氧皮质醇 皮质醇皮质醇 可的松可的松 肾上腺皮质激素调节糖