激素课件.ppt
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1、关于激素课件第1页,此课件共61页哦一、引言n n什么是激素?什么是激素?n n从广义上讲,激素是一类生物体内的化学信息分从广义上讲,激素是一类生物体内的化学信息分子,主要是由一些特殊组织或腺体合成,并且不子,主要是由一些特殊组织或腺体合成,并且不需要管道而直接分泌到体液(对于动物指的是血需要管道而直接分泌到体液(对于动物指的是血液、淋巴液等)的有机分子,这些分子经血液运液、淋巴液等)的有机分子,这些分子经血液运输到相应的靶组织,使得这些组织发生激烈的生输到相应的靶组织,使得这些组织发生激烈的生物化学反应和生理效应。物化学反应和生理效应。第2页,此课件共61页哦第3页,此课件共61页哦下丘脑激
2、素促肾上腺皮质激素促甲状腺素促卵泡激素促黄体激素生长激素泌乳刺激素催产素抗利尿激素皮质(甾)醇皮质甾酮醛甾酮甲状腺素三碘甲腺原氨酸孕酮雌二醇睾丸激素胰岛素胰高血糖素生长激素抑制素肾上腺素第4页,此课件共61页哦 激素的化学本质:从化学角度看,激素主要有三种类型:n n含氮激素:包括多肽激素、氨基酸衍生物激素等。n n甾(固醇)类激素:性腺和肾上腺皮质分泌的激素大多数是甾类激素。n n脂肪酸衍生物激素(前列腺素):主要由生殖系统及其它组织分泌产生。第5页,此课件共61页哦二、激素的作用机制n n蛋白质、多肽类激素以及前列腺素第第二信使学说二信使学说1.1.膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径2.2.钙
3、及肌醇三磷酸作用途径3.3.受体的酪氨酸激酶途径n n固醇类激素基因表达学说基因表达学说4.4.固醇类激素受体调节基因转录速度第6页,此课件共61页哦1、膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径第7页,此课件共61页哦1 1)受体结构:)受体结构:n n-肾上腺素受体是一个跨膜的受体蛋白n n七螺旋区结构是激活G蛋白的跨膜受体所具有的普遍性质n n肾上腺素的结合位点位于跨膜螺旋所形成的“口袋”里。n n受体对G蛋白的激活不只取决于是否有激素结合于它(激素的绝对浓度),更与激素浓度的变化增高有关。第8页,此课件共61页哦All receptors that mediate transmembrane si
4、gnaling processes fit into one of three receptor superfamilies:n nThe 7-transmembrane segment(7-TMS)receptorsn nThe single-transmembrane segment(1-TMS)catalytic receptorsn nOligomeric ion channelsligand-gated channels第9页,此课件共61页哦2)G蛋白n n激素激素-受体复合物并不直接活化环化酶,而是首先活受体复合物并不直接活化环化酶,而是首先活化化G G蛋白,通过蛋白,通过G G
5、蛋白与激素受体的偶联,将信息传递给蛋白与激素受体的偶联,将信息传递给腺苷酸环化酶,然后,活化了的环化酶再触发一系列由腺苷酸环化酶,然后,活化了的环化酶再触发一系列由cAMP介导的级联反应。介导的级联反应。n nG G蛋白参与多种信号传导过程,信号传导过程在细胞蛋白参与多种信号传导过程,信号传导过程在细胞膜上发生。膜上发生。第10页,此课件共61页哦Self-inactivation of Gs第11页,此课件共61页哦3)cAMPn n激素与受体结合,使激素与受体结合,使G G蛋白活化,进而活化腺苷酸环化蛋白活化,进而活化腺苷酸环化酶,催化酶,催化ATPATP形成cAMPcAMP,cAMPcA
6、MP先激活蛋白激酶,再进先激活蛋白激酶,再进一步诱发各种功能单位产生相应的反应。一步诱发各种功能单位产生相应的反应。n ncAMP起着信息的传递和放大作用,激素的这种作用方式称为第二信使学说第12页,此课件共61页哦第二信使学说n n激素是第一信使,它可与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受激素是第一信使,它可与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受激素是第一信使,它可与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受激素是第一信使,它可与靶细胞膜上具有立体构型的专一性受体结合;体结合;体结合;体结合;n n激素与受体结合后,激活膜上的腺苷酸环化酶系统;激素与受体结合后,激活膜上的腺苷酸环化酶系统;激素与受体结合后,激
7、活膜上的腺苷酸环化酶系统;激素与受体结合后,激活膜上的腺苷酸环化酶系统;n n在在在在MgMgMgMg2+2+2+2+存在的条件下,腺苷酸环化酶促使存在的条件下,腺苷酸环化酶促使存在的条件下,腺苷酸环化酶促使存在的条件下,腺苷酸环化酶促使ATPATPATPATP转变为转变为转变为转变为cAMPcAMPcAMPcAMP,cAMPcAMPcAMPcAMP是第是第是第是第二信使,信息由第一信使传递给第二信使;二信使,信息由第一信使传递给第二信使;二信使,信息由第一信使传递给第二信使;二信使,信息由第一信使传递给第二信使;n ncAMPcAMPcAMPcAMP与与与与PKAPKAPKAPKA的调节亚单
8、位结合,导致调节亚单位与催化亚脱离的调节亚单位结合,导致调节亚单位与催化亚脱离的调节亚单位结合,导致调节亚单位与催化亚脱离的调节亚单位结合,导致调节亚单位与催化亚脱离而使而使而使而使PKAPKAPKAPKA激活,催化细胞内多种蛋白质发生磷酸化反应,从而引起靶激活,催化细胞内多种蛋白质发生磷酸化反应,从而引起靶激活,催化细胞内多种蛋白质发生磷酸化反应,从而引起靶激活,催化细胞内多种蛋白质发生磷酸化反应,从而引起靶细胞各种生理生化反应。细胞各种生理生化反应。细胞各种生理生化反应。细胞各种生理生化反应。n n注意:注意:注意:注意:cAMPcAMPcAMPcAMP并不是唯一的第二信使,可能作为第二信
9、使的化学并不是唯一的第二信使,可能作为第二信使的化学并不是唯一的第二信使,可能作为第二信使的化学并不是唯一的第二信使,可能作为第二信使的化学物质还有物质还有物质还有物质还有cGMPcGMPcGMPcGMP、三磷酸肌醇、二酰甘油、三磷酸肌醇、二酰甘油、三磷酸肌醇、二酰甘油、三磷酸肌醇、二酰甘油、CaCaCaCa2+2+2+2+等等等等 第13页,此课件共61页哦4)蛋白激酶第14页,此课件共61页哦5)肾上腺素在促进糖原分解中的级联放大作用第15页,此课件共61页哦2、钙及肌醇三磷酸作用途径n n激素通过结合受体而激素通过结合受体而激活激活G G蛋白蛋白n nG G蛋白激活磷酸肌醇蛋白激活磷酸肌
10、醇酶酶n n磷酸肌醇酶催化磷酸肌醇酶催化PIP2 2产生产生IPIP3 3和和DAGDAGn nDAGDAG激活蛋白激酶激活蛋白激酶C C,IPIP3打开打开CaCa通道n nIPIP3 3和和DAGDAG是第二信使是第二信使第16页,此课件共61页哦1)PIP2,IP3,DAG的形成及转变第17页,此课件共61页哦2)IP3打开Ca2+通道,DAG激活蛋白激酶Cn nIP3打开Ca2+通道Much of the Ca2+entering the cytoplasm by action of IP3 appears to come from two sources:1)parts of the
11、 endoplasmic reticculum that are closely associated with the plasma membrane,and 2)the extracellular environment.第18页,此课件共61页哦n nDAG激活蛋白激酶C蛋白激酶C的一级结构上包括4个保守区和5个可变区,这4个保守区分别是:C1 DAG结合区,C2 钙结合区,C3 ATP结合区,C4 底物结合区第19页,此课件共61页哦n n在低在低Ca2+Ca2+及无及无DAGDAG下,下,PKCPKC是一是一种可溶性蛋白,存在于细胞种可溶性蛋白,存在于细胞质中质中n nDAG结合后导
12、致蛋白形变,结合后导致蛋白形变,C1C1的假底物区(pseudosubstrate dominpseudosubstrate domin)与与C4C4的底物结合位点分离,的底物结合位点分离,并增加了并增加了PKCPKC对Ca2+及脂的亲和力n nC1C1结合于质膜表面,PKCPKC被活被活化化第20页,此课件共61页哦3 3)钙调蛋白)钙调蛋白n n钙离子与许多生理过程有关,是许多信号传导途径的细胞钙离子与许多生理过程有关,是许多信号传导途径的细胞内信使内信使n n因此,细胞内存在利用、控制钙离子的复杂机制n n细胞怎样把钙离子释放这样一个信号翻译成希望的细胞内响应呢?钙结合蛋白钙结合蛋白n
13、n钙结合蛋白分为两种:钙调蛋白和钙结合蛋白分为两种:钙调蛋白和annexin proteins annexin proteins(a family of homologous proteins that interact with a family of homologous proteins that interact with membranes and phospholipids in a Camembranes and phospholipids in a Ca2+2+-dependent-dependent mannermanner)第21页,此课件共61页哦钙调蛋白(calcium
14、-modulated proteins)n n所有的钙调蛋白都有共同的EF手(EF hand)结构。n n目前已知的170多种钙调蛋白中都含有包括一个短螺旋,一个12个氨基酸组成的环,和第二个螺旋组成的特征多肽区,因为这两个螺旋分别位于鲤鱼小清蛋白的E,F区,所以其发现者将其命名为EF手第22页,此课件共61页哦第23页,此课件共61页哦第24页,此课件共61页哦3、受体的酪氨酸激酶途径n n激素结合到它的实质为酪氨酸激酶的受体上,激活此激酶的催化活性,使受体本身的酪氨酸残基磷酸化,受体中酪氨酸残基的磷酸化又进一步促进酪氨酸激酶的活性。n n很可能激素的多倍效应的调节,是通过激素对所作用的细胞
15、的靶蛋白质中的酪氨酸残基进行磷酸化作用而实现的。第25页,此课件共61页哦Receptor Tyrosine Kinases第26页,此课件共61页哦Receptor tryosine kineses are membrane assiciated allosteric enzymes第27页,此课件共61页哦第28页,此课件共61页哦4、固醇类激素受体调节基因转录速度n n固醇类激素作用有两种形式:n n1、首先进入细胞,作用于细胞核。n n2、直接作用于细胞表面,打开离子通道。第29页,此课件共61页哦机制机制机制机制1 1:进入细胞,作用于细胞核:进入细胞,作用于细胞核:进入细胞,作用于
16、细胞核:进入细胞,作用于细胞核第30页,此课件共61页哦从ER受体蛋白的N端到C端包括6个不同的结构域,依次命名为A-F,分别对应生长激素结合及转录活化、DNA结合、细胞核定位、雌激素配体结合及转录活化、二聚体生成等功能(图A)。受体蛋白与配体结合后,蛋白构型发生明显变化,配体分子被“包”在蛋白分子之中(图B)。ERERAB人雌激素受体蛋白结构人雌激素受体蛋白结构 第31页,此课件共61页哦人雄性激素受体蛋白结构。人雄性激素受体蛋白结构。A.AR-A和和AR-B的结构域;的结构域;B.AR-A配体结合区结合睾丸激素后配体结合区结合睾丸激素后的构象的构象 第32页,此课件共61页哦机制机制机制机
17、制2 2:直接作用于细胞表面,打开离子通道:直接作用于细胞表面,打开离子通道:直接作用于细胞表面,打开离子通道:直接作用于细胞表面,打开离子通道第33页,此课件共61页哦激素的作用形式激素的作用形式第34页,此课件共61页哦激素作用的特点激素作用的特点第35页,此课件共61页哦三、重要激素举例1 1 1 1、氨基酸衍生物激素、氨基酸衍生物激素、氨基酸衍生物激素、氨基酸衍生物激素(1 1 1 1)甲状腺激素)甲状腺激素)甲状腺激素)甲状腺激素n n甲状腺所分泌的激素。主要是甲状腺素和少量的三甲状腺所分泌的激素。主要是甲状腺素和少量的三碘甲腺原氨酸。三碘甲腺原氨酸的活性约为甲状碘甲腺原氨酸。三碘甲
18、腺原氨酸的活性约为甲状腺素的腺素的5 5 5 510101010倍。二者的结构如下:倍。二者的结构如下:倍。二者的结构如下:倍。二者的结构如下:第36页,此课件共61页哦n n甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织,能将体内70-80%的碘富集在其中。n n天然的甲状腺素是酪氨酸的衍生物,均为L-构型。n n在甲状腺素的合成中,碘化过程并不是发生在游离的酪氨酸上,而是甲状腺球蛋白分子中的酪氨酸残基发生碘化反应。第37页,此课件共61页哦n n甲状腺的生理功能主要是促进糖、脂及蛋白质主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢;促进机体的生长发育和组织分化;对的代谢;促进机体的生长发育和组织分化;对中枢神经系统、循
19、环系统、造血过程、肌肉活中枢神经系统、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。动及智力和体质的发育等均有显著作用。第38页,此课件共61页哦n n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,将引起发育迟缓,身材矮小,行动呆笨而缓慢;将引起发育迟缓,身材矮小,行动呆笨而缓慢;n n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,心心博博减慢,基础代谢降低,性机能低下。减慢,基础代谢降低,性机能低下。n n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
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