第七章激素化學(xué)

.,第五章激素化學(xué),.,5.1概述,1.概念激素（hormone）：是生物體內(nèi)特殊組織或腺體產(chǎn)生的微量化學(xué)信息分子。它們被直接分泌到體液中，通過體液運送到特定作用部位（靶細(xì)胞或靶器官），從而引起生理效應(yīng)。2.作用促使高等生物機體的細(xì)胞和組織器官既分工又合作，形成一個統(tǒng)一的整體。,.,1，含量少；在生物體某特定組織細(xì)胞產(chǎn)生；2，作用大，效率高，在新陳代謝中起調(diào)節(jié)控制作用。3，通過體液的運動被輸送到其他組織中發(fā)揮作用；在醫(yī)療上，激素也是一類重要藥物。,3特點,.,4.分類,腺體,組織,.,5.2動物激素,5.2.1人體及脊椎動物激素的化學(xué)本質(zhì)和生理功能,.,1.氨基酸衍生物激素,甲狀腺激素,.,甲狀腺素（thyroxine）的主要生理功能主要是促進糖、脂及蛋白質(zhì)的代謝；促進機體的生長發(fā)育和組織分化疾病甲狀腺機能衰退：呆小癥，厚皮癥甲狀腺機能亢進：突眼性甲狀腺腫癥膳食中缺碘：甲狀腺腫大（大脖子?。?.,腎上腺素（epinephrine）,腎上腺素的生理功能使血管收縮，增高血壓調(diào)節(jié)糖原分解，增加血糖含量,由腎上腺髓質(zhì)分泌的激素，由酪氨酸轉(zhuǎn)變而來。,.,2.肽和蛋白質(zhì)激素,垂體激素腦垂體在神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，起調(diào)節(jié)體內(nèi)各種內(nèi)分泌腺作用。,.,垂體前葉激素,促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH，adrenoccrticotropichormone）生理功能促進腎上腺皮質(zhì)的發(fā)育和分泌治療痛風(fēng)、氣喘及皮膚痛等。,.,促甲狀腺素（TSH，thyroid-stimulatinghormone）生理功能促進甲狀腺的發(fā)育及分泌，從而影響全身代謝。生長激素（GH，growthhormone）生理功能刺激骨及軟骨的生長促進蛋白質(zhì)的生物合成影響蛋白質(zhì)、糖類、脂類的代謝疾病侏儒癥、巨人癥、肢端肥大癥,.,促卵泡素（FSH，folliclestimulatinghormone）促使卵巢（或精巢）發(fā)育，促使卵泡（或精子）生成和釋放。促黃體生成素（LH，luteinizinghormome）促進卵泡發(fā)育成黃體，促進分泌孕酮，阻止排卵，或促使睪丸的間質(zhì)細(xì)胞發(fā)育，刺激睪丸分泌激素。催乳素（LTH，prolactin）刺激已發(fā)育完全的乳腺分泌乳汁，刺激并維持黃體分泌孕酮。,.,促黑激素（MSH，melanocytestimulatinghormone）,生理功能促進皮膚色素形成，控制皮色素顆粒在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的分布。,內(nèi)啡肽（endophin）使人全身麻醉，體溫降低達數(shù)小時之久,.,垂體后葉激素,催產(chǎn)素（oxytocin）使平滑肌收縮，具有催產(chǎn)及使乳腺排乳的作用。加壓素（vasopression）使小動脈收縮，增高血壓；減少排尿作用，調(diào)節(jié)水代謝。,.,下丘腦激素,下丘腦所分泌的激素主要包括：釋放激素（或釋放因子）和釋放抑制激素。促甲狀腺素釋放激素（TRH）促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）促卵泡素釋放激素（FRH）促黃體生成素釋放激素（LRH）生長素釋放激素（GRH）；生長素釋放抑制激素（GRIH）促黑激素釋放激素（MRH）;促黑激素抑制釋放激素（MRIH）催乳素釋放激素（PRH）；催乳素釋放抑制激素（PRIH）,.,人體內(nèi)分泌腺和靶組織的主要調(diào)節(jié)關(guān)系,第一級激素,第二級激素,第三級激素,第一靶,第二靶,終靶,三級調(diào)節(jié)水平,葉,.,胰島素（insulin）,胰島由、三種細(xì)胞組成。細(xì)胞：胰高血糖素細(xì)胞：胰島素細(xì)胞：生長激素抑制因子1922年，從胰臟中提取得到一種較純的降血糖物質(zhì)，命名為胰島素。1965年，我國完成了牛結(jié)晶胰島素的全合成工作。,.,結(jié)構(gòu),21個氨基酸殘基,30個氨基酸殘基,AA鏈；BB鏈；C連接肽；D信號肽,.,生理功能低血糖效應(yīng)：一方面提高組織攝取葡萄糖的能力；另一方面促進肝糖原和肌糖原的合成，抑制肝糖原的分解。因此，胰島素有降低血糖含量的作用。胰島素分泌顯著減少，血糖升高，發(fā)生糖尿病。胰島機能亢進，造成胰島素休克。,.,胰高血糖素（glucagon）,胰高血糖素為胰島的-細(xì)胞分泌的多肽激素，由29個氨基酸組成。,生理功能：促進肝糖原分解，使血糖升高。,胰高血糖素原,.,甲狀旁腺素和降鈣素,由甲狀旁腺分泌作用于骨基質(zhì)和腎臟，共同調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，使血中鈣磷濃度相對穩(wěn)定。甲狀旁腺素（PTH）可以升高血鈣降鈣素（CT）可以降低血鈣,腦肽（enkephalins）,Met-腦啡肽：酪-甘-甘-苯丙-蛋Leu-腦啡肽：酪-甘-甘-苯丙-亮,.,3.類固醇激素,類固醇（甾體）激素是一類脂溶性激素，它們在結(jié)構(gòu)上都是環(huán)戊烷多氫菲衍生物。腎上腺皮質(zhì)激素由腎上腺皮質(zhì)分泌產(chǎn)生,.,糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)糖代謝：抑制糖的氧化，使血糖升高；促進蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖。包括：皮質(zhì)酮、17-羥皮質(zhì)酮（氫化可的松）和17-羥-11-脫氫皮質(zhì)酮（可的松）鹽皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)水鹽代謝：促使體內(nèi)保留鈉離子及排出過多的鉀離子，調(diào)節(jié)水鹽代謝。包括：11-脫氧皮質(zhì)酮、17-羥-11-脫氧皮質(zhì)酮11-脫氫皮質(zhì)酮和醛固酮。,.,性激素類與動物的性別及第二性征的發(fā)育有關(guān)。分泌受垂體的促性腺激素（LHF和SH）調(diào)節(jié)。雄性激素包括：睪酮、雄酮、雄烯二酮雌性激素卵泡素：雌酮、雌二醇、雌三醇黃體激素：黃體酮,.,脂肪酸衍生物激素前列腺素,前列腺素（簡稱PG）是一類具有生理活性物質(zhì)的總稱，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)有幾十種。這類激素廣泛存在于哺乳動物的各種組織中。,根據(jù)環(huán)戊烷上的取代基和不飽和鍵的位置的不同，分為：A、B、C、D、E、F、G、H、I等類；每類根據(jù)雙鍵數(shù)的多少分類。,.,生理功能不同結(jié)構(gòu)的前列腺素，其功能也不相同：PGE、PGF有收縮平滑肌的作用；PGE、PGA是有效的血管擴張劑；PGE、PGI可抑制血小板聚集作用；作為激素的調(diào)節(jié)物起作用。,.,5.2.2無脊椎動物激素的化學(xué)本質(zhì)和生理功能,1.昆蟲激素昆蟲的內(nèi)激素保幼激素蛻皮激素腦激素,昆蟲外激素性外激素,變色激素,2.甲殼類動物激素,.,5.3植物激素,指一些對植物生長發(fā)育及代謝有控制作用的有機化合物，又稱“植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)”高等植物激素植物生長素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯,.,5.4激素的作用機制,激素的受體（receptor）靶細(xì)胞中能識別激素并與該激素特異結(jié)合，從而啟動各種生物效應(yīng)的分子。激素和受體結(jié)合的特點：結(jié)合有特異性；結(jié)合有高度的親和力；激素與受體之間通過氫鍵、鹽鍵、疏水作用等非共價鍵結(jié)合，是可逆的?？娠柡托跃哂蟹糯笮畔⒌男?yīng),.,作用機制,1.通過環(huán)核苷酸起作用,激素（第一信使）把信息傳遞給靶細(xì)胞，然后再由cAMP（第二信使）把這個信息傳遞給細(xì)胞內(nèi)某些蛋白質(zhì)或酶系統(tǒng)，發(fā)揮它對靶細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。大部分含氮類激素以這種方式起作用，如腎上腺素、胰高血糖素等。,.,cAMP是一系列調(diào)控分子的第二信使以cAMP為第二信使的激素有：胰高血糖素、腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)素、甲狀旁腺素、甲狀腺刺激素、促濾泡激素、促黃體生成激素等，穿梭蛋白是Gs。也有一些激素通過抑制腺苷酸環(huán)化酶降低cAMP水平，抑制蛋白磷酸化起作用，如促生長素、前列腺素等，穿梭蛋白是Gi。,cGMP也是一種第二信使cGMP在一些細(xì)胞中也作為第二信使起作用，包括腸襯細(xì)胞、心臟、血管、腦、腎的集合管。cGMP攜帶的信息依作用組織的不同而不同，在腎和腸中，它引起離子運輸及吸水潴留的改變，在心臟平滑肌中是肌肉舒張的信號，在腦中與發(fā)育過的成人功能及發(fā)育中的腦功能有關(guān)。,.,蛋白激酶A,調(diào)節(jié)亞基,催化亞基,酶磷酸化,.,2.通過磷酸肌醇酶起作用,第一信使：激素第二信使：二?；视秃图〈既姿?改變一系列酶的活性,蛋白激酶,蛋白質(zhì)或酶磷酸化,.,3.作為合成新酶的誘導(dǎo)劑起作用,.,胰島素受體的酪氨酸激酶活性胰島素受體的本身就是一個蛋白質(zhì)激酶，可以把ATP的磷酸基轉(zhuǎn)移給Tyr、Ser或Thr的-OH。受體有兩個明顯的-亞基盤曲于膜外，兩個跨膜的-亞基，羧基段在胞質(zhì)面，-亞基有胰島素結(jié)合位點，-亞基有酪氨酸激酶功能域。,4.通過酪氨酸激酶起作用,效應(yīng)物,親脂性信號分子通過胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)基因表達,親水性信號分子通過膜表面受體傳遞信號,信號傳遞,如蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及其衍生物,如固醇類激素,.,提要,激素是生物體內(nèi)產(chǎn)生的，通過體液或細(xì)胞外液運送到作用部位，產(chǎn)生特殊激動效應(yīng)（調(diào)節(jié)控制各種物質(zhì)代謝或生理功能），有利于多細(xì)胞有機體統(tǒng)一成整體的一類微量的有機化合物。激素按其化學(xué)本質(zhì)，可分為：,.,生理功能,腎上腺素和胰高血糖素使血糖升高；胰島素降低血糖；甲狀腺素促進各種代謝，促進生長發(fā)育及智力發(fā)育；內(nèi)啡肽和腦啡肽起嗎啡作用；前列腺素對生殖、心血管、呼吸、消化和神經(jīng)系統(tǒng)等都有顯著影響作用。,.,調(diào)節(jié)控制,三級調(diào)節(jié)水平體系接受到特定的神經(jīng)信息后：下丘腦分泌促釋放因子和抑制因子第一級激素；促進或抑制垂體前葉激素第二級激素的分泌；作用于靶器官，使靶器官分泌各種激素第三級激素。作用于最終的靶組織的細(xì)胞上，起到調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和生理功能的效應(yīng)。,.,作用機理,通過環(huán)核苷酸起作用通過磷酸肌醇酶起作用作為合成新酶的誘導(dǎo)劑起作用通過酪氨酸激酶起作用,.,練習(xí)題,甾體激素首先與細(xì)胞質(zhì)膜表面的受體結(jié)合，然后導(dǎo)致腺苷酸環(huán)化酶的激活及其他一系列生化反應(yīng)。cAMP是所有激素的第二信使。各種激素都需要通過細(xì)胞膜表面受體的結(jié)合作用才能產(chǎn)生生物效應(yīng)。胰高血糖素具有增高血糖含量的效應(yīng)，和腎上腺素的效應(yīng)相同。甲狀旁腺素的生理效應(yīng)是調(diào)節(jié)鈣磷的代謝，降低血鈣。激素與受體結(jié)合作用的特點是具有高度親和力的共價鍵結(jié)合。,.,當(dāng)動物胰臟的胰島受到損壞后，胰島素分泌顯著減少，因而血糖水平降低。環(huán)化AMP是腎上腺素和胰高血糖素