《生物化學(xué)》本科課件第17章+激素

1、第17章 激素Hormone一、概述定義： 激素是生物體內(nèi)特殊組織或腺體產(chǎn)生的、直接分泌到體液中，通過體液運送到特定的作用部位，從而引起特殊激動效應(yīng)的一群微量的有機化合物。1904年，Bayliss W 及Starling E提出類別 動物激素植物激素脊椎動物激素?zé)o脊椎動物激素氨基酸衍生物激素肽和蛋白質(zhì)激素類固醇激素脂肪酸衍生物激素甲殼類激素昆蟲激素激素據(jù)溶解性能 脂溶性激素水溶性激素激素產(chǎn)生部位：不是所有的細胞， 是某些特定的組織細胞作用部位：不在產(chǎn)生部位， 經(jīng)體液運輸?shù)桨衅鞴?細胞效率：量少，作用大功能：調(diào)節(jié)新陳代謝，協(xié)調(diào)機體各部位功能調(diào)節(jié)：分泌量隨內(nèi)外環(huán)境變化而增減 激素調(diào)控往往是局部性

2、的， 直/間接受到神經(jīng)系統(tǒng)的控制。激素的特點（一）激素的分泌腦垂體下丘腦產(chǎn)生激素的內(nèi)分泌腺很多，以哺乳動物為例，一些特殊的內(nèi)分泌腺主要有右圖的幾類。分泌的激素參見書上P551頁的表17-1及表17-2甲狀腺腎上腺胰腺卵巢睪丸垂體前頁下丘腦垂體后頁松果體垂體中頁加壓素催產(chǎn)素下丘腦神經(jīng)內(nèi)分泌軸三長軸：下丘腦（H）-腦垂體（P）-甲狀腺（T） Hypothalamus PituitaryThyroid：HPT，代謝軸下丘腦（H）-腦垂體（P）-腎上腺皮質(zhì)（A） Hypothalamus PituitaryAdrenal:HPA，應(yīng)激軸下丘腦（H）-腦垂體（P）-性腺（G） Hypothalamus

3、Pituitary HPG，生殖軸三短軸：下丘腦（H）-生長激素 ：生長發(fā)育下丘腦（H）-催乳素 ： 催乳下丘腦（H）-促黑色素 ： 黑色素（二）激素的化學(xué)本質(zhì)1、含氮激素 蛋白質(zhì)激素前垂體、甲狀旁腺、胰島 多肽激素下丘腦（調(diào)節(jié)垂體前葉的功能） 氨基酸衍生物激素甲狀腺、腎上腺髓質(zhì)2、固醇類激素 性腺和腎上腺皮質(zhì)分泌的激素大多數(shù)是類固醇激素。3 脂肪酸衍生物激素 主要由生殖系統(tǒng)及其它組織分泌產(chǎn)生。二、激素的合成和分泌合成途徑：1、由激素的結(jié)構(gòu)基因通過轉(zhuǎn)錄與翻譯形成。如蛋白質(zhì)和多肽類激素的合成。2、通過胞內(nèi)存在的酶系催化合成。如固醇類激素和脂肪酸衍生物激素合成。（一） 多肽激素合成后儲存于分泌囊中

4、結(jié)構(gòu)基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯而成，許多多肽激素的前體都是較大的蛋白質(zhì)，這種前體多肽激素分子稱為“原激素”。原激素經(jīng)酶解，才加工成相對分子質(zhì)量較小的有活性的激素。如胰島素原，甲狀旁腺素原，胰高血糖素原，降鈣素原，大胃泌素及促黑激素前體。原激素（二）甲狀腺激素和腎上腺激素是 aa衍生物去甲腎上腺素腎上腺素1、腎上腺激素酪氨酸多巴多巴胺甲狀腺球蛋白甲狀腺素(T4)三碘甲狀腺原氨酸(T3)碘化（三） 固醇類激素所有固醇類激素都由膽固醇轉(zhuǎn)變成孕酮，腎上腺皮質(zhì)激素脫氧皮質(zhì)酮雄激素雌激素（四） 脂肪族激素-前列腺素前列腺素實際上是一類具有生物活性的物質(zhì)的總稱，已發(fā)現(xiàn)幾十種。磷脂花生四烯酸前列腺素三、重要激素舉例（一

5、）氨基酸衍生物激素1腎上腺素（1）結(jié)構(gòu) 腎上腺素與去甲腎上腺素的結(jié)構(gòu) 腎上腺分為髓質(zhì)和皮質(zhì)兩部分。髓質(zhì)分泌腎上腺素和少量去甲腎上腺素。去甲腎上腺素主要由交感神經(jīng)末梢分泌。（2）生物合成 Tyr羥化CO2羥化正腎上腺素（去甲腎上腺素）+ CH3（由Met供給）腎上腺素Tyr羥化酶（3）生理功能：大同小異 腎上腺素主要促使肝糖原分解，使血糖增加 。肝糖原 血糖（葡萄糖） 分解又能促使肌糖原分解，使乳酸增加 。肌糖原 乳酸 分解去甲腎上腺素也有上述作用，但作用較弱。 腎上腺素可使血管收縮；并能刺激心臟，使心肌收 縮力增加，心跳加快，所以使血壓升高。（對心臟 作用大） （臨床上被用來作為升壓藥物，起抗

6、休克作用）去甲腎上腺素也能使血壓升高，但機制不同，去甲腎上腺素主要使除冠狀動脈以外的全身小動脈收縮，所以使血壓升高（對血管作用大） 總的來講腎上腺素和去甲腎上腺素使血糖，血壓。 狗急跳墻：血流速度快，血氧、血糖高激素作用生理上代謝上腎上腺素對心臟作用大強心劑（使心跳加速）對糖代謝作用大、升高血糖正腎上腺素對血管作用大加壓劑（使血管收縮）對糖代謝作用弱，約1/202、甲狀腺激素甲狀腺分泌 甲狀腺素（T4） 三碘甲腺原氨酸（T3）（1）結(jié)構(gòu) 甲狀腺素（3,5,3,5-四碘甲腺原氨酸，簡稱T4）。三碘甲腺原氨酸（3,5,3-三碘甲腺原氨酸，簡稱T3） 天然的甲狀腺素是酪氨酸的衍生物，均為L-構(gòu)型。甲

7、狀腺是體內(nèi)吸收碘能力最強的組織，能將體內(nèi)70-80%的碘富集在其中。（2）生物合成 二分子二碘Tyr作用形成甲狀腺素（T4） 一碘TyrTyr+活性碘+活性碘 3,5-二碘TyrT4脫碘產(chǎn)生T3一碘Tyr和二碘Tyr連接而成T3關(guān)于生物合成的二個問題 活性碘： 食物碘胃腸道I-H2O2甲狀腺過氧化物酶活性碘（I2）還原 碘化反應(yīng)并不發(fā)生在游離Tyr，而是在甲狀腺 球蛋白分子中的Tyr殘基。 甲狀腺素沒有特異的靶細胞，它的生理作用很廣泛，幾乎遍及全身各組織，它的主要生理功能有兩方面： （3）生理功能 促進體內(nèi)各物質(zhì)的代謝，增加代謝率；另外增加耗 氧量和產(chǎn)熱量。 維持機體的正常生長發(fā)育。 甲狀腺素

8、的分泌量維持在一定水平，甲狀腺機能亢進，甲狀腺素分泌過多-甲亢。 甲狀腺機能減退或切除甲狀腺時： 發(fā)生在幼年得呆小?。ㄒ鸢l(fā)育遲緩，身材矮小，行動呆笨而緩慢） 發(fā)生在成年得粘液性水腫。（出現(xiàn)厚皮病，心博減慢，基礎(chǔ)代謝降低，性機能低下）甲狀腺激素的分泌受腺垂體分泌的促甲狀腺激素的調(diào)節(jié)。 還有一種由于食物中長期缺碘引起地方性甲狀腺腫反之，甲狀腺機能亢進，動物眼球突出，心跳加快，基礎(chǔ)代謝增高，消瘦，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高，表現(xiàn)為神經(jīng)過敏等.（二）重要多肽類激素 這類激素包括由垂體，下丘腦、胰島、甲狀腺、甲狀旁腺、胃腸和胸腺等分泌的激素。 垂體在神經(jīng)系統(tǒng)（下丘腦）的控制下，調(diào)節(jié)著全身各種內(nèi)分泌腺，是各種內(nèi)

9、分泌腺的推動者。高等動物體內(nèi)一大部分激素屬于“下丘腦神經(jīng)內(nèi)分泌體系” 垂體前頁及中頁能自行合成激素，后頁僅能貯存及分泌激素，后頁分泌的激素是由下丘腦合成。1垂體前葉激素： 生長激素（GH）促甲狀腺素（TSH）促黃體生成素（LH）促卵泡激素（FSH）催乳激素（LTH） 促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）脂肪酸釋放激素（LPH）生長激素 （GH）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì) 不同來源的GH，Mr不同，Mr 2萬5萬，結(jié)構(gòu)差異較大。如人的GH Mr 21000由191個氨基酸組成。牛的GH Mr 46000，由396個氨基酸組成。 不同種屬來源的GH結(jié)構(gòu)不同，但有一部分序列是相同的，這相同的序列與生物功能有關(guān)。（1）

10、：促進蛋白質(zhì)和RNA的生成（2）：調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，糖和脂肪代謝（3）：刺激骨與軟骨的生長（最主要）（4）：促進粘多糖及膠原的合成 對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和生長影響不大過多：幼體巨人癥 成人肢端肥大缺乏：侏儒功能：21歲高僅1.15米的應(yīng)城學(xué)生陳巍走進了湖北經(jīng)濟學(xué)院 化學(xué)本質(zhì)：都是糖蛋白 都由兩條多肽鏈組成，分別稱為鏈，鏈 （每條多肽鏈都含有糖）。比較短的一條是鏈， 較長的一條是鏈。也稱亞基，亞基。 這三種激素鏈結(jié)構(gòu)很相似，不同的在鏈。 不同激素特有的生理活性是由鏈決定的。促甲狀腺素（TSH）促卵泡激素（FSH） 促黃體生成素（LH）促激素、促性腺激素 : 促激素 推測這三種激素有一個共同的祖先，即從同一

11、個前體分子來的。 促甲狀腺激素：靶腺是甲狀腺，促使甲狀腺發(fā)育以及分泌甲狀腺激素，從而影響全身代謝。 功能：促黃體生成素：又稱促間質(zhì)細胞激素 雄性：刺激睪丸間質(zhì)細胞發(fā)育，分泌雄性激素。雌性：促進卵泡發(fā)育成黃體，促進膽固醇轉(zhuǎn)變成孕酮并分泌孕酮，阻止排卵。促卵泡激素和黃體生成素作用的靶是卵巢、睪丸。雄性：促進精巢發(fā)育，刺進精子生成和釋放。雌性：促卵泡生成和釋放、排卵和分泌雌激素。促卵泡激素： 催乳激素（LTH）： 催乳激素中有一段氨基酸序列與生長激素相似 一條肽鏈的蛋白質(zhì)，人的LTH約由200個氨基酸組成。 功能：刺激乳腺分泌乳汁， 刺激黃體分泌孕酮。 促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH） ACTH是39個

12、氨基酸組成的多肽，有種屬差異。 生理功能： 促使腎上腺皮質(zhì)發(fā)育和促使腎上腺皮質(zhì)分泌激素。 可用ACTH來診斷腎上腺皮質(zhì)的生理狀況，也可用它治療痛風(fēng)，氣喘和皮膚痛等病。脂肪酸釋放激素（lipotropic hormones，LPH） -脂肪酸釋放激素（-LPH）：由91個氨基酸組成的蛋白質(zhì) -脂肪酸釋放激素（-LPH）：由58個氨基酸組成的蛋白質(zhì) 功能：促使脂肪水解，釋放出脂肪酸。 ACTH族激素和-LPH族激素很可能來源于同一個前體（ACTH-LPH前體）。 2、垂體中葉激素 促黑激素（MSH） 結(jié)構(gòu)： MSH有-MSH和-MSH，均為肽類化合物。 -MSH是13肽，沒有種屬差異。 -MSH有

13、種屬差異，人的-MSH是22肽，牛、羊 的-MSH是18肽。 功能：促使皮膚黑色細胞分泌黑色素，使皮膚顏色加深。 3、垂體后葉激素 過去認為催產(chǎn)素和升壓素是垂體后頁合成的，實際上并不是垂體后頁合成的，而是下丘腦神經(jīng)細胞合成的，然后順著神經(jīng)纖維運送到垂體后頁，并貯存在那里，在受到適當(dāng)刺激時再分泌入血液。所以垂體后頁實際上是貯存和分泌這二種激素的器官。 結(jié)構(gòu)： 催產(chǎn)素（oxytocin）和升壓素（也稱加壓素vasopressin）是含S-S鍵的9肽。 這兩種激素肽鏈骨架相似，都為含二硫鍵的二十元環(huán)，差別在第3位和第8位氨基酸不相同。 催產(chǎn)素：使子宮平滑肌收縮，用于催產(chǎn)，還可使乳腺平滑肌收縮，排出乳

14、汁。（1：120億的劑量已能引起離體子宮收縮。功能：升壓素：使毛細血管收縮，增加血壓；并有減少排尿的作用，即抗利尿作用，所以升壓素也稱抗利尿激素。 是調(diào)節(jié)水代謝的重要激素。生物活性可以被胰蛋白酶破壞。也受巰基乙醇影響 催產(chǎn)素和升壓素由于它們結(jié)構(gòu)十分相似，很可能有一個共同的祖先。它們的祖先很可能是升壓催產(chǎn)素（vasotocin） 。 催產(chǎn)素有種屬特異性，升壓素?zé)o種屬特異性。 總結(jié)：垂體很小，但分泌的激素很多，這些激素的分泌受下丘腦的控制。 4、下丘腦激素 下丘腦 釋放因子/抑制因子 腺垂體神經(jīng)垂體促激素腺體激素靶細胞催產(chǎn)素升壓素腺垂體：前頁+中頁神經(jīng)垂體：后頁 下丘腦至少分泌10種激素，這10種

15、激素的化學(xué)本質(zhì)都屬肽類，而且是Mr較小的多肽。 促黑激素釋放抑制因子 促黑激素釋放因子促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子黃體生成素釋放因子促卵泡激素釋放因子促甲狀腺激素釋放因子催乳激素釋放抑制因子催乳激素釋放因子生長激素釋放抑制因子（somatostatin）生長激素釋放因子釋放抑制因子 (RIF)釋放因子 (RF)多肽激素的特征： 許多激素的第一個氨基酸往往是焦谷氨酸，C端為酰胺。即沒有游離的氨基端和羧基端，這樣可防止氨肽酶、羧肽酶的降解。 多肽激素的原始祖先數(shù)目是有限的，即許多激素來源于同一前體，從同一祖先來。 5腦肽 1975年有人從豬腦中分離出兩種具有嗎啡活性的腦啡肽:Leu-腦啡肽: H3+N

16、-Tyr-Gly-Gly-phe-Leu-COO- Met-腦啡肽: H3+N-Tyr-Gly-Gly-phe-Met-COO- 內(nèi)啡肽（endophin） 從垂體分離出的一族具有嗎啡功能的內(nèi)啡肽，有、-三種，-內(nèi)啡肽為16肽，-內(nèi)啡肽為32肽，-內(nèi)啡肽為17肽。 腦內(nèi)注射內(nèi)啡肽能引起全身在幾小時內(nèi)深度消失痛覺，體溫降低，行為變得木僵并呈現(xiàn)向外牽張姿勢。內(nèi)啡肽的生物學(xué)研究，拓寬了對神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)精神病學(xué)的理解，對人類情感的生理學(xué)基礎(chǔ)也有了更深入的認識。腦肽的功能：鎮(zhèn)痛 6胰島及甲狀旁腺等的激素（1）胰島素（insulin） 胰島b細胞基因表達的產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)： 功能： 促進糖原的生物合成以及葡萄

17、糖的氧化，降低血糖。 促進蛋白質(zhì)及脂類的合成代謝。 糖原葡萄糖CO2 + H2OInsulin當(dāng)胰島受到嚴重破壞時，胰島素分泌顯著減少，血糖升高，尿中糖排出，發(fā)生糖尿病。（2）胰高血糖素（glucagon） 結(jié)構(gòu)：29肽 功能：在許多方面與胰島素相反。 主要促使肝糖原分解，使血糖 促使脂肪分解。 哪些激素與維持血糖的水平有關(guān)？ 胰島素腎上腺素、胰高血糖素和生長激素。（3）甲狀旁腺激素和降鈣素 甲狀旁腺激素（PTH） 結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)激素，有種屬差異。 功能：靶器官是骨和腎臟血鈣，血磷。 降鈣素（CT） 結(jié)構(gòu)：由32個氨基酸組成的多肽 功能：靶也是骨和腎臟 血鈣 血磷 甲狀旁腺激素：血鈣，血磷。 降

18、血鈣素：血鈣，血磷。 1,25-二羥膽鈣化醇（Vit D3)：血鈣，血磷。 （三）、重要固醇類激素1腎上腺皮質(zhì)激素 由腎上腺皮質(zhì)分泌，占腎上腺全重2/3，主要有7種，它們是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。 皮質(zhì)激素一般結(jié)構(gòu)式（1）糖皮質(zhì)激素 包括皮質(zhì)酮、皮質(zhì)醇和可的松 這類激素對糖代謝影響很大，而對水鹽代謝影響很小，所以稱糖皮質(zhì)激素。 主要功能：調(diào)節(jié)糖代謝，抑制糖的氧化，促使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖，升高血糖。另外可減輕過敏反應(yīng)，減輕炎癥。 醋酸地塞米松等（2）鹽皮質(zhì)激素 包括醛固酮、脫氧皮質(zhì)醇、脫氧皮質(zhì)酮、脫氫皮質(zhì)酮，其中以醛固酮的生理效應(yīng)最強。 這類激素對水、鹽代謝影響較大，對糖和蛋白質(zhì)代謝影響較小。 主要生

19、理功能：促使體內(nèi)保留鈉，排出鉀（保鈉排鉀），調(diào)節(jié)水鹽代謝。 卵泡激素 黃體激素 主要由卵巢產(chǎn)生，但人類的胎盤、腎上腺皮質(zhì)甚至睪丸也產(chǎn)生少量雌激素。 2、雌性性激素 卵泡（激）素：雌二醇，雌三醇、雌酮，可看作雌烴的衍生物。雌二醇雌三醇雌酮生理功能：促進女性器官發(fā)育、排卵。與體脂的分布和沉積有關(guān)。 雌二醇活性最高雌二醇雌酮雌三醇 黃體激素：主要為孕酮 生理功能：促進子宮和乳腺發(fā)育，抑制排卵，抑制動情，對全身代謝也有顯著影響。 孕酮機體內(nèi)孕酮及雌二醇聯(lián)合起作用，使月經(jīng)及妊娠過程能夠正常完成。孕酮雌二醇10 7 43、雄性性激素 主要由睪丸的間質(zhì)細胞分泌，但腎上腺皮質(zhì)及卵巢也分泌少量的雄性激素。 雄性

20、激素：睪酮、雄酮、雄烯二酮，可看作雄烴的衍生物 三種激素中只有睪酮是睪丸分泌的，它的生理功效最大，雄酮和雄烯二酮是睪酮的降解產(chǎn)物。 生理功能：刺激男性性器官發(fā)育，促精子生成及促進男性的第二性征。另外對全身代謝也有影響。雄激素和雌激素在機體中作用雖不相同，但是它們在結(jié)構(gòu)上是相似的，都是由膽固醇衍生而成，可相互轉(zhuǎn)化。雄性和雌性動物體內(nèi)都存在著一定比例的雄激素和雌激素，兩者存在一定平衡。（四）脂肪族激素前列腺烷酸 所有的PG在C-13和C-14之間有1個反式雙鍵，C-15有1個羥基。 前列腺素(prostaglandin,PG）PGEPGF PGAPGB功能：前列腺素是人體分布最廣，也是效應(yīng)最大的生

21、物活性物質(zhì)之一，它對全身各個系統(tǒng)如生殖、心血管、呼吸和消化及神經(jīng)系統(tǒng)等均有作用，并對代謝過程發(fā)生影響，例如：它能刺激子宮平滑肌收縮，可用于引產(chǎn)或人工流產(chǎn)。 前列腺素有增加發(fā)炎的效應(yīng)。阿司匹林可干擾前列腺素的酶促合成消炎。四、激素的作用機制靶細胞膜上或靶細胞內(nèi)有激素的受體 激素為什么只對“靶”起作用？有關(guān)受體的基本概念受體的概念受體（receptor） 能識別并與特定信號物質(zhì)結(jié)合的特異蛋白/糖脂配體（ligand） 與受體結(jié)合的細胞外生物活性物質(zhì)， 如激素、某些藥物、毒素等受體的類型根據(jù)在細胞內(nèi)分布的不同膜受體胞內(nèi)受體按其結(jié)構(gòu)和接受信號的種類及轉(zhuǎn)換方式分為（1）離子通道型受體 主要是神經(jīng)遞質(zhì)受體

22、1、膜受體存在于細胞質(zhì)膜表面本質(zhì)：跨膜糖蛋白，一條肽鏈 N端位于膜的外表面胞外信號結(jié)合部位 C端位于膜內(nèi)側(cè)與G蛋白相互作用 跨膜疏水部位7個螺旋作用：接受胞外信號后不直接影響細胞內(nèi)變化 需要G蛋白介導(dǎo)如：腎上腺素2及受體、毒覃堿型乙酰膽堿受體（2）G蛋白偶聯(lián)型受體本 質(zhì)：跨膜糖蛋白，含一個螺旋類型1：膜外部分為配體結(jié)合區(qū)域 膜內(nèi)側(cè)具有酪氨酸蛋白激酶活性類型2：本身不具有酶的活性 結(jié)合配體后與Tyr蛋白激酶偶聯(lián)而有活性作 用：與配體結(jié)合后可使受體本身磷酸化， 可催化底物蛋白特定的Tyr殘基磷酸化如：胰島素受體（3）具有酶活性的受體膜受體接受信號水溶性胞內(nèi)受體接受信號脂溶性小分子存在：主要于細胞核

23、內(nèi)； 在胞漿中結(jié)合配體后也轉(zhuǎn)入核內(nèi)作用：調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄 無配體時受體與抑制蛋白結(jié)合 結(jié)合配體后暴露出DNA結(jié)合位點如：類固醇激素受體、甲狀腺素受體2、胞內(nèi)受體1、專一性由其結(jié)構(gòu)決定同一信號分子可能有兩種以上的受體同一信號分子與不同受體結(jié)合產(chǎn)生不同的效應(yīng)2、高親和性極低濃度下即可被受體捕獲109 10-10 mol/l，即使雜Pr高10萬倍3、可飽和性靶細胞上受體數(shù)目有限不同細胞上、同一受體的數(shù)目可能不同；同一細胞上不同受體的數(shù)目可能不同4、可逆性非共價鍵結(jié)合受體的性質(zhì)4種途徑1、通過cAMP途徑2、鈣及肌醇三磷酸作用途徑3、受體的酪氨酸激酶途徑4、固醇類激素受體調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄速度激素作用的四種方

24、式第一種：反應(yīng)快，通過生成cAMP而立即起作用大部分含氮激素以這種方式起作用激素（第一信使）與細胞膜上特異受體結(jié)合；腺苷酸環(huán)化酶被活化，催化ATP生成cAMP（第二信使）；cAMP再經(jīng)一系列的相關(guān)反應(yīng)級聯(lián)放大： a、先激活細胞內(nèi)的蛋白激酶A b、再誘發(fā)各種功能單位產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng) 亦被稱為第二信使學(xué)說1通過cAMP起作用 G蛋白：GTP結(jié)合蛋白，依賴于GTP的調(diào)節(jié)蛋白。 亞基：45KD 亞基：35KD 亞基：7KD GDPGGDP （無活性狀態(tài)）GTPG GTP （活性狀態(tài)）GGTPGDPPiH2OG蛋白與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)取代G 蛋 白ATPcAMP無活性的 蛋白激酶有活性的 蛋白激酶蛋 白 質(zhì) 磷 酸

25、 化 酶酶或蛋白質(zhì) 酶 或蛋白質(zhì)PPPi磷酸酶生理效應(yīng)腺苷酸環(huán)化酶 第二信使學(xué)說由Sutherland提出，因此他榮獲1971年國際生理學(xué)諾貝爾獎金（1）cAMP的產(chǎn)生與滅活腺苷酸環(huán)化酶cAMPcAMP環(huán)核苷酸磷酸二酯酶5 AMPMg2+是兩酶的激活劑咖啡堿、茶堿對環(huán)核苷酸磷酸二酯酶有抑制作用ATP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制通過激活依賴cAMP的蛋白激酶A（PKA）起作用PKA四個亞基2個相同的催化亞基C、2個相同的調(diào)節(jié)亞基R每個R上有兩個cAMP結(jié)合位點，結(jié)合4個cAMP后C與R脫離呈解聚態(tài)有活性可催化特定酶Ser-OH、Thr-OH磷酸化(激活/抑制)產(chǎn)生生理效應(yīng)(2)cAMP的作用機制第一信

26、使與靶細胞膜上的特異受體結(jié)合腺苷酸環(huán)化酶（AC）被活化ATP分解為cAMP和ppi， cAMP 升高活化蛋白激酶A（PKA） 活化糖原磷酸化酶激酶糖原分解，磷酸葡萄糖的含量集聚增加腎上腺素的作用機理磷酸肌醇級聯(lián)放大：激素與受體結(jié)合，激活G蛋白，G蛋白開啟磷酸肌醇酶催化活性激素與受體結(jié)合活化磷酸肌醇酶（磷脂酶C） 催化PIP2， IP3 和DAGPIP2：磷脂酰肌醇4，5-二磷酸IP3：肌醇1，4，5三磷酸DAG：二酰基甘油G蛋白2、磷酸肌醇作用途徑R G 蛋 白磷 脂 酶 CDAGPKCIP4IP3HCa 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)PIP2：磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸 DAG：二脂酰甘油 IP3：肌醇-1，4，5

27、-三磷酸 IP4：肌醇-1，3，4，5-四磷酸 PIP2使酶的活性發(fā)生改變酶 或蛋白質(zhì)酶或蛋白質(zhì)PP改變鈣調(diào)蛋白及其他鈣傳感器的構(gòu)象 產(chǎn)生生理效應(yīng)兩個細胞內(nèi)信使IP3打開Ca2+通道（從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)/肌質(zhì)網(wǎng)中釋放）， 胞質(zhì)內(nèi)Ca2+ 升高，鈣調(diào)蛋白和其他鈣傳感器 構(gòu)象改變，更容易和靶蛋白結(jié)合壽命短，維持幾秒鐘，磷酸酶順次作用 形成肌醇，失去5-磷酸基即喪失信使作用DAG活化蛋白激酶C 、激活/失活靶酶活性如糖原合成酶被磷酸化后，停止合成糖原 有重復(fù)出現(xiàn)的螺旋區(qū)-泡區(qū)-螺旋區(qū)（EF手圖象） 在含Ca2+循環(huán)溶液中離體蛙心才能繼續(xù)搏動 細胞收縮、胞吐、胞飲、糖原代謝、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、細胞死亡等都與Ca2

28、+有關(guān)Ca2+是許多信號傳導(dǎo)途徑中的細胞內(nèi)信號鈣調(diào)蛋白和其他的鈣傳感器CaCa激素結(jié)合到實質(zhì)為酪氨酸激酶的受體上，激發(fā)此激酶的催化活性，使受體本身酪氨酸殘基磷酸化；受體中酪氨酸的磷酸化又進一步促進酪氨酸激酶的活性。3受體的酪氨酸激酶途徑 胰島素受體細胞膜上的糖蛋白，有兩個鏈（細胞外側(cè)）和兩個鏈（穿過細胞膜）酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域在鏈細胞質(zhì)側(cè)；胰島素結(jié)合位點在鏈上胰島素的結(jié)合打開受體酪氨酸激酶活性，自動對鏈上酪氨酸殘基進行磷酸化自身磷酸化作用反應(yīng)慢、形成激素-核受體復(fù)合物激素首先進入細胞與胞漿中受體形成激素-胞漿受體復(fù)合物進入細胞核激素的受體是結(jié)合著DNA的蛋白質(zhì)受體轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)錄的增強子特定的基因擴增地表達 固醇類激素以此種方式作用于機體 去除抑制蛋白的作用4激素誘導(dǎo)酶的合成 HH類固醇激素RHRHR 核膜HR mRNAmRNA酶蛋白P581 表17-6 一些激素的作用方式第二信使：cAMP，cGMP，IP3，DAG，Ca2