王鏡巖生物化學(xué)經(jīng)典課件抗生素和激素

1、第16章 抗生素一、抗生素的概況(一) 抗生素的定義 抗生素是在低濃度下即可抑制或殺死病原體的小分子化學(xué)物質(zhì)。廣義的抗生素還包括一些抗腫瘤藥、殺蟲(chóng)劑和除草劑。(二) 拮抗作用與抗生素的發(fā)現(xiàn) 1877年巴斯德發(fā)現(xiàn)了微生物之間的拮抗作用，1929年Flemming發(fā)現(xiàn)了青霉素，1943年Waksman發(fā)現(xiàn)了鏈霉素，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)近萬(wàn)種抗生素，廣泛使用的近百種。 (三) 抗生素的抗菌性能 一種抗生素只作用于一定的微生物,稱作抗生素的選擇性作用； 抗生素對(duì)人和動(dòng)植物的毒性小于微生物,稱作選擇性毒力； 抗生素可能引起微生物的耐藥性。(四) 新抗生素的尋找 常用劃線法或杯蝶法。（五）一些重要抗生素的化學(xué)和醫(yī)療特

2、性1.青霉素:屬于內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素,副作用??；2.鏈霉素:屬于氨基環(huán)醇類(lèi)抗生素,副作用??；3.氨基環(huán)醇類(lèi)抗生素:包括鏈霉素、新酶素、巴龍霉素、卡那霉素、慶大酶素等；4.氯霉素：副作用較大；5.四環(huán)素族抗生素：包括土霉素、金霉素、四環(huán)素等；6.紅霉素：屬于大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素，包括麥迪霉素等；7.多肽類(lèi)抗生素：種類(lèi)較多，毒性較大；8.利福霉素類(lèi)抗生素：對(duì)結(jié)核病和麻風(fēng)病有特效；9.創(chuàng)新霉素：常用于大腸桿菌引起的疾??；10.灰黃霉素和制霉菌素：常用做外用藥。 （六）抗腫瘤抗生素的探索1.自力霉素 即國(guó)外報(bào)道的絲裂霉素，放線菌分泌的代謝產(chǎn)物，治療肺癌和乳腺癌較好。2.放線菌素K 即國(guó)外報(bào)道的放線菌素D，由產(chǎn)

3、黑素鏈霉菌產(chǎn)生。作用方式是與模板DNA結(jié)合，妨礙基因轉(zhuǎn)錄，對(duì)惡性葡萄胎，絨毛膜上皮癌，何杰金氏病等有療效，但毒性較大，很少用于臨床。3.爭(zhēng)光霉素 即博萊霉素，由輪支鏈霉菌產(chǎn)生。作用方式是引起DNA單鏈的斷裂，可治療皮膚癌，對(duì)腦癌也有治療作用。4.光輝霉素 即國(guó)外報(bào)道的光神霉素，由放線菌產(chǎn)生。作用方式是抑制RNA聚合酶，對(duì)睪丸胚胎癌，腦癌，惡性淋巴瘤有一定療效。（七）抗生素在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用1.滅瘟素:抑制細(xì)菌，某些真菌和病毒的生長(zhǎng)。2.春雷霉素:用于防治稻瘟病。3.放線酮:廣譜的抗真菌抗生素，可防治水稻枯紋病和棉花角斑病等作物病害。4.多氧菌素:對(duì)植物病源真菌有很強(qiáng)的抑制作用，可防治水稻枯紋病和蘋(píng)

4、果斑點(diǎn)落葉病等作物病害。5.日光霉素:為多組分殺菌殺蟲(chóng)抗生素。6.四抗生素:對(duì)螨和紅蜘蛛有很強(qiáng)的殺滅功效。7.有效霉素:可防治水稻枯紋病，對(duì)人和動(dòng)物是安全的。8.奧弗麥菌素:對(duì)多種有害昆蟲(chóng)有殺滅功效。 有些臨床用抗生素也可用于農(nóng)業(yè)。二、抗生素的抗菌作用機(jī)制(一)抑制核酸的合成 1.放線菌素D:插入雙鏈DNA堿基平面之間，妨礙RNA聚合酶移動(dòng)，阻礙RNA鏈的延長(zhǎng)。 2.絲裂霉素C:引起DNA雙鏈之間的共價(jià)交聯(lián)，抑制DNA的復(fù)制。 3.利福霉素和利福平:與RNA聚合酶的-亞基結(jié)合，抑制RNA的合成。(二)抑制蛋白質(zhì)的合成 1.氨基環(huán)醇類(lèi)抗生素與30S亞基結(jié)合，抑制肽鏈合成的起始。 2.四環(huán)素族抗生

5、素封閉30S亞基的A位，抑制肽鏈合成的延長(zhǎng)。 3.氯霉素與50S亞基結(jié)合，抑制肽酰轉(zhuǎn)移酶，可作用于真核生物線粒體的核糖體。 4.紅霉素與50S亞基結(jié)合，抑制移位反應(yīng)； 5.環(huán)己亞胺與60S亞基結(jié)合，抑制真核生物的肽酰轉(zhuǎn)移酶。（三)改變細(xì)胞膜的通透性 多肽類(lèi)抗生素通過(guò)改變細(xì)胞膜的通透性殺傷原核細(xì)胞及真核細(xì)胞。(四)干擾細(xì)胞壁的形成 青霉素抑制原核生物細(xì)胞壁合成的轉(zhuǎn)肽酶。(五)作用于能量代謝系統(tǒng)或作為抗代謝物 抗霉素A，寡霉素，短桿菌肽S等抑制氧化磷酸化作用，對(duì)真核生物作用較強(qiáng)。三、細(xì)菌對(duì)抗生素耐藥性的生物化學(xué)機(jī)制(一) 耐藥菌產(chǎn)生導(dǎo)致抗生素失效的酶 -內(nèi)酰胺酶導(dǎo)致-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素失效； 乙?；?，

6、磷酸化，腺苷酰化導(dǎo)致氨基環(huán)醇類(lèi)抗生素失效。(二) 耐藥菌改變對(duì)抗生素敏感的部位 如30S亞基的S12蛋白改變產(chǎn)生對(duì)鏈霉素的抗藥性。(三) 耐藥菌降低細(xì)胞透過(guò)抗生素的能力 合成通透障礙物，或合成轉(zhuǎn)運(yùn)抗生素的拮抗系統(tǒng)?；疽?.了解抗生素的概況和重要抗生素的作用。2.熟悉抗生素的抗菌作用機(jī)制。3.熟悉細(xì)菌對(duì)抗生素耐藥性的生物化學(xué)機(jī)制。第第1717章章 激素激素一 .激素(Hormone)的概述 1904，Bayliss W.和Starling E.提出激素的概念，激素一詞源于希臘語(yǔ)horman,意指to stir up or exciteto stir up or excite。生物體內(nèi)特特殊組

7、織或腺體產(chǎn)生殊組織或腺體產(chǎn)生、直接分泌到體液分泌到體液中（動(dòng)物指血液、淋巴液、腦脊液、腸液），通過(guò)體液運(yùn)送到特定作用部位運(yùn)送到特定作用部位（靶），引起引起特殊生理效應(yīng)的一群微量的有機(jī)化合物特殊生理效應(yīng)的一群微量的有機(jī)化合物。是生物體內(nèi)的“化學(xué)信使”。1855年，生理學(xué)家Claude Bernard用“內(nèi)分泌”一詞以區(qū)別“外分泌”。 哺乳動(dòng)物各器官間代謝的協(xié)調(diào)靠激素和神經(jīng)信號(hào)來(lái)完成代謝的協(xié)調(diào)靠激素和神經(jīng)信號(hào)來(lái)完成，組織中的個(gè)別細(xì)胞感受環(huán)境變化并通過(guò)分泌胞外化學(xué)信號(hào)作出反應(yīng)。內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素，神經(jīng)細(xì)胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素，神經(jīng)細(xì)胞釋放神經(jīng)遞質(zhì)。激素可以在很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的器官和組織間通過(guò)血液很

8、快傳遞，在作用到靶細(xì)胞前可傳導(dǎo)1米或更遠(yuǎn)；神經(jīng)信號(hào)可能僅在反應(yīng)鏈中通過(guò)突觸間隙傳到下一個(gè)神經(jīng)元，可能只傳遞幾分之一毫米幾分之一毫米。人體主要的人體主要的內(nèi)分泌腺內(nèi)分泌腺神經(jīng)信號(hào)神經(jīng)信號(hào)靶細(xì)胞靶細(xì)胞內(nèi)分泌信號(hào)內(nèi)分泌信號(hào)神經(jīng)內(nèi)分泌神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)激素的作用激素的作用 不僅控制代謝的控制代謝的各個(gè)方面各個(gè)方面，還有其他其他功能功能，如調(diào)節(jié)細(xì)胞和組織的生長(zhǎng)、心率、血壓、腎功能、胃腸的蠕動(dòng)、消化酶及其他激素的分泌、生乳和生殖系統(tǒng)活力等。因此激素是生物體內(nèi)激素是生物體內(nèi)特定細(xì)胞制造的微量特定細(xì)胞制造的微量調(diào)節(jié)物質(zhì)，調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)節(jié)物質(zhì)，調(diào)節(jié)和協(xié)調(diào)機(jī)體內(nèi)各部分的代調(diào)機(jī)體內(nèi)各部分的代謝及相互關(guān)系謝及

9、相互關(guān)系，是生物體的生化信使。生化信使。激素的分類(lèi)激素的分類(lèi) 激素按化學(xué)本質(zhì)可分為三大類(lèi)： 含氮激素含氮激素（包括蛋白質(zhì)激素、多肽激素、氨基酸衍生物激素） 固（甾）醇類(lèi)激素固（甾）醇類(lèi)激素 脂肪酸衍生物激素（二十碳四烯酸）脂肪酸衍生物激素（二十碳四烯酸） 也有分成四類(lèi)的： 肽類(lèi)激素肽類(lèi)激素，3200個(gè)aa，包括所有的下丘腦激素、垂體激素、胰（島）激素（胰島素、胰高血糖素及生長(zhǎng)激素抑制素）。 胺類(lèi)激素胺類(lèi)激素，Tyr衍生的低分子量化合物（甲狀腺素、去甲腎上腺素及甲狀腺旁素）。 類(lèi)固醇激素類(lèi)固醇激素，包括腎上腺皮質(zhì)激素、Vit D形式的激素和性激素。 二十碳酸類(lèi)激素二十碳酸類(lèi)激素，花生四烯酸衍生物

10、（前列腺素、白三烯和凝血惡烷）。激素的分類(lèi)表下丘腦激素（多肽激素）垂體激素（蛋白或多肽激素）胰島-十二指腸-胃黏膜-胎盤(pán)-卵巢黃體激素（多肽激素）腎上腺（皮質(zhì)、髓質(zhì)）激素（固醇類(lèi)激素）睪丸-卵巢-胎盤(pán)激素（固醇類(lèi)激素）胸腺-甲狀腺-甲狀旁腺-腎上腺-腎激素（含氮激素）二、激素的合成與分泌 (一) 多肽激素的合成 和加工胰島素（胰島素（Insulin)的加工和分泌的加工和分泌(二)甲狀腺激素和腎上腺激素的合成 1.甲狀腺激素2.腎上腺激素(三)固醇類(lèi)激素的合成 (四) 脂肪族激素前列腺素 激素的檢測(cè)激素的檢測(cè) 血液中激素的濃度通常極低濃度通常極低，約為10-6mol/L-10-12mol/L，而

11、葡萄糖的濃度為410-4mol/L，因此激素非常難以分離、鑒定難以分離、鑒定及精確測(cè)定及精確測(cè)定。Rosalyn Yalow和Solomon A. Berson發(fā)展起來(lái)的放射免疫測(cè)定放射免疫測(cè)定（radioimmunoassay, RIA）可在痕量水平定量和特異測(cè)定。這一方法進(jìn)一步發(fā)展為酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（Enzyme-linked Immunosorbent Assay, ELISA）。 放射免疫測(cè)定放射免疫測(cè)定（Radio-immuno-assay,RIA）三、重要激素舉例 (一)氨基酸衍生物激素 1.胺類(lèi)激素胺類(lèi)激素（Amine Hormones） 為水溶性激素，有腎上腺素

12、（epinephrine）、去甲腎上腺素（norepinephrine）、多巴（dopa）及多巴胺（dopamine），是一類(lèi)胺化合物，被稱為兒茶酚胺兒茶酚胺，是兒茶酚的衍生物。麻黃素（擬腎上腺素）麻黃素（擬腎上腺素）2.甲狀腺激素甲狀腺激素(Thyroid Hormones, TH） 下丘腦分泌的促甲狀腺素釋放激素（TRH）刺激垂體前葉釋放促甲狀腺素，順次刺激甲狀腺分泌兩個(gè)特征激素：甲狀腺素（L-thyroxine, T4）和三碘甲腺原氨酸（L-triiodothyroxine, T3），可加快分解代謝速度。 基礎(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝率( (Basal Metabolic Rate, BMR)Ba

13、sal Metabolic Rate, BMR)即個(gè)體在完全休息狀態(tài)下O2的消耗速率，完全休息狀態(tài)包括進(jìn)食后12小時(shí)。BMR的測(cè)定對(duì)診斷甲狀腺機(jī)能障礙是一種有用的手段，個(gè)體甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)（hyperthyroidism），過(guò)分分泌甲狀腺素，則BMR提高；甲狀腺機(jī)能減退（hypothyroidism）甲狀腺素分泌不足，則BMR降低。甲狀腺素釋放激素甲狀腺素釋放激素（Thyrotropin-releasing hormone ,TRH）的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(二) 重要多肽類(lèi)激素 1.垂體前葉垂體前葉(Anterior Pituitary）激素激素 垂體前葉產(chǎn)生六種促激素六種促激素（trophic horm

14、ones, tropins），是相當(dāng)長(zhǎng)的肽，并刺激下一級(jí)的內(nèi)分泌腺刺激下一級(jí)的內(nèi)分泌腺，包括： 促腎上腺皮質(zhì)激素(adrrenocorticotrophic hormone, ACTH)（Mr=4500），刺激腎上腺皮質(zhì)分泌激素； 促甲狀腺激素（也稱甲狀腺刺激激素）（thyroid-stimulating hormone, TSH, thyrotropin）(Mr=28000)，作用于甲狀腺； 促濾泡激素（follicle-stimulating hormone, FSH）(Mr=34000)作用于性腺； 促黃體（生成）激素（luteinizing hormone, LH）(Mr=20500)

15、作用于性腺； 生長(zhǎng)激素（growth hormone,GH），也稱促生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)激素抑制素（somatotropin），促進(jìn)肝產(chǎn)生幾種生長(zhǎng)因子； 催乳（激）素（luteotropic hormone,LTH）(Mr=27400)，作用于乳腺。激素前體的水解加工激素前體的水解加工阿片激素原基因促腎上腺皮質(zhì)激素促腎上腺皮質(zhì)激素促脂解促脂解素素促黑素細(xì)胞激促黑素細(xì)胞激素素2.2.垂體垂體中中葉激素葉激素 垂體中葉分泌促黑素細(xì)胞激素(MSH),-MSH是13肽,- MSH是18肽, 人患阿狄森氏病（一種腎上腺皮質(zhì)機(jī)能減退癥）時(shí), MSH分泌過(guò)多,皮膚中會(huì)有色素沉著。腎上腺皮質(zhì)激腎上腺皮質(zhì)激素樣中間肽素

16、樣中間肽3.垂體后葉（垂體后葉（Posterior Pituitary）激素激素 由較長(zhǎng)的前體肽形成，包括催產(chǎn)素（催產(chǎn)素（oxytocinoxytocin）和后葉和后葉加壓素（加壓素（vasopressinvasopressin）。 催產(chǎn)素（Mr=1007）作用于子宮及乳腺的平滑肌，引起分娩時(shí)的子宮收縮和哺乳期間的泌乳。 加壓素（Mr=1040）又叫抗利尿激素（antidiuretic hormone, ADH），可增加腎對(duì)水的重吸收，并刺激血管收縮而增加血壓。下丘腦和垂下丘腦和垂體腺的分布體腺的分布4.下丘腦下丘腦（Hypothalamus）激激素素 下丘腦是下丘腦是腦部的一個(gè)特化組織，是內(nèi)

17、分泌系統(tǒng)的協(xié)調(diào)中心協(xié)調(diào)中心，分泌一系列的調(diào)控激調(diào)控激素（釋放因子）素（釋放因子），刺激垂體前葉分泌特定的激素并作用于下一級(jí)腺體，包括腎上腺皮質(zhì)、甲狀腺、卵巢、睪丸和胰（腺)。下丘腦下丘腦-垂體系統(tǒng)垂體系統(tǒng) 5.胰島素和胰高血糖素 胰（腺）有兩個(gè)主要生化功能，分泌細(xì)胞制造消化酶釋放到腸道中、內(nèi)分泌細(xì)胞制造和分泌肽類(lèi)激素。胰島的-細(xì)胞分泌胰高血糖素、-細(xì)胞分泌胰島素、-細(xì)胞分泌促生長(zhǎng)素。胰島素和胰高血糖素對(duì)血糖胰島素和胰高血糖素對(duì)血糖的作用：的作用： 血糖濃度的增加會(huì)導(dǎo)致胰島素分泌的增加和胰高血糖素分泌的減少，胰島素刺激肌肉吸收血糖轉(zhuǎn)變?yōu)榧√窃?，激活糖原合成酶和鈍化糖原磷酸化酶，表現(xiàn)為糖原合成，胰

18、島素還刺激多余能量物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹疽越档脱?。糖尿?。ㄌ悄虿。―iabetes）是胰島素分泌或作用缺陷所致是胰島素分泌或作用缺陷所致 19世紀(jì)后期，狗胰腺手術(shù)切割發(fā)現(xiàn)，引起與人類(lèi)糖尿病一致的狗糖尿病的致病原因是胰島素不足，1922年，Banting, Best, Collip和Macleod分離獲得了胰島素，并很快用于糖尿病的治療。 糖尿病是由于患者胰島素分泌的缺陷或胰島素作用缺乏或胰島素分泌的缺陷或胰島素作用缺乏或減退引起減退引起的，有兩類(lèi)糖尿病，胰島素依賴型（insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM），發(fā)病早，病情重，需胰島素治療，終身需要；非胰島素

19、依賴型（noninsulin-dependent diabetes mellitus, NIDDM），發(fā)病慢，溫和，常不知病因。 糖尿病除典型的“三多一少”，酮體代謝增多，還伴有酮尿癥和酸中毒。 較低的血糖濃度促發(fā)胰高血糖素分泌的增加較低的血糖濃度促發(fā)胰高血糖素分泌的增加和胰島素釋放的減少。與腎上腺素相似，胰高血糖素通過(guò)活化糖原磷酸化酶和鈍化糖原合成酶來(lái)刺激肝糖原的凈降解，不同的是胰高血糖素抑制肝臟中由酵解引起的葡萄糖的降解，并通過(guò)糖原異生刺激葡萄糖合成。另外，胰高血糖素還影響脂肪組織，激活甘油三酯酶活性，動(dòng)員脂肪分解，減少血糖的消耗。胰高血糖素對(duì)血糖的作用：胰高血糖素對(duì)血糖的作用：肝臟產(chǎn)生和

20、釋放葡萄糖肝臟產(chǎn)生和釋放葡萄糖饑餓狀態(tài)下肝饑餓狀態(tài)下肝臟燃料代謝臟燃料代謝饑餓過(guò)夜，幾乎所有肝糖元和肌糖元被用完，24小時(shí)后，血糖下降，胰島素分泌降低，胰高血糖素分泌增加，引起甘油三酯動(dòng)用，成為肌肉及肝臟的主要能量物質(zhì)。為給腦組織供應(yīng)葡萄糖，肝臟降解蛋白質(zhì)，生糖氨基酸碳架異生葡萄糖供腦需要，氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩嘏懦?。脂肪?dòng)員產(chǎn)生乙酰CoA，轉(zhuǎn)變?yōu)橥w也可為腦組織供能。（三）類(lèi)固醇激素（三）類(lèi)固醇激素（Sreroid Hormones） 主要的類(lèi)固醇激素包括腎上腺皮質(zhì)激素、性激素及腎上腺皮質(zhì)激素、性激素及Vit DVit D衍生的激素衍生的激素，均為脂溶性激素，通過(guò)進(jìn)入核內(nèi)調(diào)控基因表達(dá)起作用。皮質(zhì)固醇激

21、素包括糖皮質(zhì)激素糖皮質(zhì)激素（調(diào)節(jié)碳水化合物代謝）和鹽皮質(zhì)激素鹽皮質(zhì)激素（調(diào)節(jié)血液電解質(zhì)濃度）。性激素分雄性激素雄性激素和雌性激素雌性激素，由睪丸和卵巢合成，影響性的發(fā)育、影響性的發(fā)育、性行為及其他各種生殖及非生殖功能。性行為及其他各種生殖及非生殖功能。雌激素雌激素雄激素雄激素維生素維生素D激素激素（Vitamin D Hormone)（四）脂肪族激素（四）脂肪族激素67g35g不注射瘦素不注射瘦素注射瘦素注射瘦素大小相同，大小相同，ob基基因缺陷因缺陷缺乏缺乏Leptin引起肥胖引起肥胖（五）瘦素（五）瘦素（Leptin）的作用：的作用： 1994年發(fā)現(xiàn)，Leptin(希臘語(yǔ)Leptos, t

22、hin)為167個(gè)氨基酸小蛋白，與胰島素、胰高血糖素及腎上腺素（幾秒或幾分鐘）的調(diào)節(jié)不同，通過(guò)控制飲食和能量消耗控制哺乳動(dòng)物體重通過(guò)控制飲食和能量消耗控制哺乳動(dòng)物體重（25-5525-55歲）歲）。脂肪組織反饋信號(hào)作用到腦中心，控制飲食行為和活動(dòng)，是ob（obese）基因的產(chǎn)物。Leptin 信號(hào)通過(guò)信號(hào)通過(guò)JAK-STAT機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞JAK:just another kinase or Junus kinase（ Junus激酶）STAT:signal transducer and activator of transcription（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子）下丘腦調(diào)下丘腦調(diào)節(jié)食

23、物攝節(jié)食物攝入和能量入和能量消耗消耗腹內(nèi)側(cè)腹內(nèi)側(cè)核核室旁核室旁核弓狀核弓狀核去甲腎上腺素去甲腎上腺素交感神經(jīng)交感神經(jīng)腎上腺能受體腎上腺能受體水溶性激素水溶性激素激素作用激素作用的兩個(gè)基的兩個(gè)基本機(jī)制本機(jī)制脂溶性激素脂溶性激素四四.激素的作用方式激素的作用方式（機(jī)理）（機(jī)理） 激素在血液中存在時(shí)間短，不需要時(shí)會(huì)在酶的作用下鈍化。有些激素產(chǎn)生瞬時(shí)生理或生化反應(yīng)，如腎上腺素；而有些激素如性激素需數(shù)小時(shí)或數(shù)天才對(duì)其靶組織產(chǎn)生作用。通?？焖僮饔玫目焖僮饔玫募に赝ㄟ^(guò)變構(gòu)作用或共價(jià)修激素通過(guò)變構(gòu)作用或共價(jià)修飾一個(gè)或多個(gè)預(yù)先存在的酶飾一個(gè)或多個(gè)預(yù)先存在的酶而改變酶的活性而改變酶的活性；慢作用的慢作用的激素通常

24、通過(guò)改變基因的表激素通常通過(guò)改變基因的表達(dá)，引起一些調(diào)控蛋白的生達(dá)，引起一些調(diào)控蛋白的生物合成物合成。 所有激素都是通過(guò)與對(duì)激素敏感的靶細(xì)胞存在的特異受體結(jié)合發(fā)揮作用，結(jié)合是高特異高親和的。（一）腺苷酸環(huán)（一）腺苷酸環(huán)化酶作用途徑化酶作用途徑 水溶性激素（肽類(lèi)和胺類(lèi)激素）不能通過(guò)細(xì)胞膜他們的受受體位于靶細(xì)胞的外表體位于靶細(xì)胞的外表面面，激素與膜上的特異受體結(jié)合，受體產(chǎn)生變構(gòu)作用，改變酶的構(gòu)象，或產(chǎn)生或引起胞內(nèi)信號(hào)分子的形胞內(nèi)信號(hào)分子的形成成。這種胞內(nèi)信號(hào)分子被稱為第二信使第二信使（the second messenger），如cAMP，或調(diào)控特異的酶反應(yīng)，或改變一個(gè)特異的或一套特異基因翻譯形成

25、蛋白質(zhì)的速度。腎上腺素腎上腺素( (Epinephrine)Epinephrine)的作用機(jī)理的作用機(jī)理 當(dāng)動(dòng)物遇到需要增加活力增加活力如斗爭(zhēng)、逃避、脅迫時(shí)，會(huì)引起腎上腺素和去甲腎上腺素的分泌，兩種激素都引起心率速度和強(qiáng)度的增加、血壓提高、O2流量增加、能量物質(zhì)進(jìn)入組織、分解代謝加強(qiáng)。 腎上腺素主要作用于肌肉、脂肪組織和肝臟，激活糖原磷酸化酶、鈍化糖原合成酶、提高脂肪組織脂肪的動(dòng)用、提高胰高血糖素分泌并抑制胰島素分泌。 Earl W. Sutherland爵士和他的同事于50年代早期揭示了腎上腺素激活糖原磷酸化酶的作用機(jī)理，確定了cAMP是對(duì)胞外腎上腺素產(chǎn)生反應(yīng)的胞內(nèi)信使，整個(gè)過(guò)程是一種級(jí)聯(lián)式

26、放大作用，單分子激素可改變上萬(wàn)分子酶的催化活性。過(guò)程中有5種主要蛋白參與：質(zhì)膜上的激素受體、催化cAMP形成的腺苷酸環(huán)化酶、受體與環(huán)化酶間穿梭的Gs蛋白、依賴cAMP的蛋白激酶和環(huán)核苷酸磷酸二酯酶。腎上腺素對(duì)血腎上腺素對(duì)血糖的作用級(jí)聯(lián)糖的作用級(jí)聯(lián)式放大作用式放大作用Gs蛋白蛋白G蛋白參與的生理過(guò)程蛋白參與的生理過(guò)程 cAMP是一系列調(diào)控分子的第是一系列調(diào)控分子的第二信使二信使 腎上腺素只不過(guò)是許多激素中的一種，事實(shí)上生長(zhǎng)因子及其他的調(diào)控分子也是通過(guò)改變胞內(nèi)cAMP水平而改變cAMP依賴的蛋白激酶活性，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)（激）素、甲狀旁腺（激）素

27、、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(guò)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(zhǎng)素、前列腺素等，穿梭蛋白是Gi。 cGMP也是一種第二信使也是一種第二信使 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(yùn)輸及吸水潴留的改變，在心臟平滑肌中是肌肉舒張的信號(hào)，在腦中可與發(fā)育過(guò)的成人功能及發(fā)育中的腦功能有關(guān)。蛋白激酶蛋白激酶AcAMP依賴的磷酸化作用調(diào)控的酶依賴的磷酸化作用調(diào)控的酶(二) 鈣及肌醇三磷酸作用途徑磷脂酰肌醇可產(chǎn)磷脂酰肌醇

28、可產(chǎn)生兩種第二信使生兩種第二信使 激素和受體結(jié)合后，通過(guò)G蛋白與質(zhì)膜上特異的磷脂酶C相偶聯(lián)。被激活的磷脂酶C將磷脂酰肌醇二磷酸分解成二脂酰甘油和1,4,5-肌醇三磷酸。磷脂酰肌醇二磷酸的分解和合成IP3促進(jìn)Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放出來(lái)腎上腺能興奮劑腎上腺能興奮劑血管生成素血管生成素生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素胃泌素釋放肽胃泌素釋放肽促性腺釋放激素促性腺釋放激素組胺組胺乙酰膽堿（毒蕈堿）乙酰膽堿（毒蕈堿）谷氨酸類(lèi)谷氨酸類(lèi)催產(chǎn)素催產(chǎn)素血小板衍生的生長(zhǎng)因子血小板衍生的生長(zhǎng)因子5-羥色胺羥色胺促甲狀腺釋放激素促甲狀腺釋放激素血管加壓素血管加壓素CaCa2+2+在許多信號(hào)傳導(dǎo)中起第二信使作用在許多信號(hào)傳導(dǎo)中起第二信使作用 在對(duì)激素敏感的細(xì)胞中，神經(jīng)元、肌細(xì)胞及許多對(duì)胞外信號(hào)起反應(yīng)的細(xì)胞中，Ca2+作為第二信使激發(fā)胞內(nèi)的反應(yīng)。Ca2+激發(fā)的過(guò)程有神經(jīng)和內(nèi)分泌細(xì)胞的胞吐作用及肌肉的收縮。Ca2+激發(fā)細(xì)胞反應(yīng)的一種方法是激活各種依賴Ca2+的酶，包括一種蛋白激酶Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase，酶結(jié)合亞基是Ca2+結(jié)合蛋白鈣調(diào)蛋白。 鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白（Calmodulin)Calmodulin)有兩有兩個(gè)球狀結(jié)構(gòu)域，二個(gè)球狀結(jié)構(gòu)域，二者由者由螺旋連接，螺旋連接，每個(gè)每個(gè)球狀結(jié)構(gòu)域有球狀結(jié)構(gòu)域有兩個(gè)兩個(gè)EFEF手結(jié)構(gòu)，共手結(jié)構(gòu)，共結(jié)