激素的化學(xué)本質(zhì)

激素的化學(xué)本質(zhì)第一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日一、激素的概念和類別

（一）概念

激素（hormone）是生物體內(nèi)特殊的腺體或組織產(chǎn)生的，直接分泌到體液中，通過(guò)體液運(yùn)送到特定的部位，從而引起特殊激動(dòng)作用的一群微量的有機(jī)化合物。

第二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日第三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（二）類別

動(dòng)物激素植物激素脊椎動(dòng)物激素?zé)o脊椎動(dòng)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第四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日二、動(dòng)物激素

（一）氨基酸衍生物激素

甲狀腺素腎上腺素5-羥色胺第五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日1、甲狀腺素

甲狀腺分泌

甲狀腺素（T4）

三碘甲腺原氨酸（T3）

第六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（1）結(jié)構(gòu)

甲狀腺素（3,5,3′,5′-四碘甲腺原氨酸，簡(jiǎn)稱T4）。三碘甲腺原氨酸（3,5,3′-三碘甲腺原氨酸，簡(jiǎn)稱T3）

第七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（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第八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)于生物合成的二個(gè)問(wèn)題

①活性碘：

食物碘胃腸道I-H2O2甲狀腺過(guò)氧化物酶活性碘（I2）還原②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。

第九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日甲狀腺素沒(méi)有特異的靶細(xì)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

①促進(jìn)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。

②維持機(jī)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育。

第十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日甲狀腺素的分泌量維持在一定水平，甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)，甲狀腺素分泌過(guò)多得甲亢。

甲狀腺機(jī)能減退

①發(fā)生在幼年得呆小病

②發(fā)生在成年得粘液性水腫

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(zhǎng)期缺碘引起地方性甲狀腺腫第十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日2．腎上腺素：由腎上腺髓質(zhì)分泌

（1）結(jié)構(gòu)

腎上腺素與去甲腎上腺素的結(jié)構(gòu)

第十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（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羥化酶第十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（3）生理功能：大同小異

①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。

第十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日②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(duì)心臟作用大）

去甲腎上腺素也能使血壓升高，但機(jī)制不同，去甲腎上腺素主要使除冠狀動(dòng)脈以外的全身小動(dòng)脈收縮，所以使血壓升高（對(duì)血管作用大）

總的來(lái)講腎上腺素和去甲腎上腺素使血糖↑，血壓↑。

第十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日3、5-羥色胺：是一種組織激素

功能：

第十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（二）肽和蛋白質(zhì)激素

這類激素包括由垂體（腺垂體、神經(jīng)垂體），下丘腦、胰腺、甲狀腺、甲狀旁腺、胃腸和胸腺等分泌的激素。

第十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日第十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日1．垂體激素：

（1）腺垂體激素：已肯定的有9種

生長(zhǎng)激素（GH）、催乳激素（LTH）

促甲狀腺素（TSH）、促卵泡激素（FSH）、黃體生成素（LH）

促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）

脂肪酸釋放激素（LPH）

促黑激素（MSH）

內(nèi)啡肽（endophin）

第十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日①生長(zhǎng)激素（GH）和催乳激素（LTH）

化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)。

第二十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日不同來(lái)源的GH，Mr不同，Mr2萬(wàn)～5萬(wàn)，結(jié)構(gòu)差異較大。如人的GHMr21000由191個(gè)氨基酸組成，是一條肽鏈的蛋白質(zhì)。牛的GHMr46000，由396個(gè)氨基酸組成。

不同種屬來(lái)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)。生長(zhǎng)激素：第二十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日催乳激素（LTH）：催乳激素中有一段氨基酸序列與生長(zhǎng)激素相似

一條肽鏈的蛋白質(zhì)，人的LTH約由200個(gè)氨基酸組成。

第二十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日GH的生理功能：功能很廣泛，可直接作用于全身的組織細(xì)胞，主要功能是促進(jìn)骨和軟骨的生長(zhǎng)，此外促進(jìn)RNA的合成，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。

功能：LTH的生理功能：刺激乳腺分泌乳汁，還能刺激黃體分泌孕酮。第二十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)本質(zhì)：

都是糖蛋白。都由兩條多肽鏈組成，分別稱為α－鏈，β－鏈（每條多肽鏈都含有糖）。比較短的一條是α－鏈，較長(zhǎng)的一條是β鏈。也稱α－亞基，β－亞基。這三種激素α－鏈結(jié)構(gòu)很相似，不同的在β－鏈。推測(cè)不同激素特有的生理活性是由β－鏈決定的。促甲狀腺素（TSH）促卵泡激素（FSH）黃體生成素（LH）促激素、促性腺激素②:促激素第二十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)總結(jié)：

糖蛋白，α-，β-鏈兩條多肽鏈組成。α-鏈結(jié)構(gòu)相似，β-鏈結(jié)構(gòu)不同，不同的生理活性是由β-鏈決定。推測(cè)這三種激素有一個(gè)共同的祖先，即從同一個(gè)前體分子來(lái)的。

第二十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日促甲狀腺激素：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：第二十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日促卵泡激素和黃體生成素作用的靶是卵巢、睪丸。雄性：刺激睪丸發(fā)育，產(chǎn)生精子。雌性：促卵泡成熟、排卵和分泌雌激素。促卵泡激素：

第二十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日黃體生成素：又稱促間質(zhì)細(xì)胞激素雄性：刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞發(fā)育，分泌雄性激素。雌性：刺激卵巢間質(zhì)細(xì)胞排卵，生成黃體和分泌黃體激素。第二十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日③促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）

ACTH是39個(gè)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。

第二十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日④脂肪酸釋放激素（lipotropichormones，LPH）

β-脂肪酸釋放激素（β-LPH）：由91個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)

γ-脂肪酸釋放激素（γ-LPH）：由58個(gè)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β-LPH族激素很可能來(lái)源于同一個(gè)前體（ACTH-β-LPH前體）。

第三十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日⑤促黑激素（MSH）

結(jié)構(gòu)：

MSH有α-MSH和β-MSH，均為肽類化合物。

α-MSH是13肽，沒(méi)有種屬差異。

β-MSH有種屬差異，人的β-MSH是22肽，牛、羊的β-MSH是18肽。

功能：促使皮膚黑色細(xì)胞分泌黑色素，使皮膚顏色加深。

將ACTH、

α-MSH和β-MSH這三者的結(jié)構(gòu)比較第三十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日⑥內(nèi)啡肽（endophin）

從垂體分離出的一族具有嗎啡功能的小肽，有α、β、γ-三種，α-內(nèi)啡肽為16肽，β-內(nèi)啡肽為32肽，γ-內(nèi)啡肽為17肽。

功能：鎮(zhèn)痛第三十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（2）神經(jīng)垂體激素：催產(chǎn)素、升壓素（加壓素）

過(guò)去認(rèn)為催產(chǎn)素和升壓素是神經(jīng)垂體產(chǎn)生的，實(shí)際上并不是神經(jīng)垂體產(chǎn)生的，而是下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌的，然后順著神經(jīng)纖維運(yùn)送到神經(jīng)垂體，并貯存在那里，在受到適當(dāng)刺激時(shí)再分泌入血液。所以神經(jīng)垂體實(shí)際上是貯存和釋放這二種激素的器官。

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。

第三十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日催產(chǎn)素?zé)o種屬差異，升壓素有種屬差異。

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。

第三十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日催產(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，排出乳汁。功能：升壓素：使毛細(xì)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。

第三十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日催產(chǎn)素和升壓素由于它們結(jié)構(gòu)十分相似，很可能有一個(gè)共同的祖先。它們的祖先很可能是vasotocin升壓催產(chǎn)素。

第三十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日總結(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。

第三十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日2、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(xì)胞催產(chǎn)素升壓素第三十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日下丘腦至少分泌10種激素，這10種激素的化學(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(zhǎng)激素釋放抑制因子（somatostatin）生長(zhǎng)激素釋放因子釋放抑制因子(RIF)釋放因子(RF)第四十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日多肽激素的特征：

①許多激素的第一個(gè)氨基酸往往是焦谷氨酸，C端為酰胺。即沒(méi)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。②多肽激素的原始祖先數(shù)目是有限的，即許多激素來(lái)源于同一前體，從同一祖先來(lái)。

第四十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日3．腦肽

1975年有人從豬腦中分離出兩種具有嗎啡活性的肽:Leu-腦啡肽:H3+N-Tyr-Gly-Gly-phe-Leu-COO-

功能：鎮(zhèn)痛

Met-腦啡肽:H3+N-Tyr-Gly-Gly-phe-Met-COO-

第四十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日褪黑激素（melatonin）:

松果體分泌結(jié)構(gòu)：N-乙酰-5-甲氧色胺功能：第四十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日4．胰島素和胰高血糖素

（1）胰島素（insulin）

第四十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)：

第四十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日功能：

①促進(jìn)糖原的生物合成以及葡萄糖的氧化，降低血糖。

②促進(jìn)蛋白質(zhì)及脂類的合成代謝。

糖原葡萄糖CO2+H2OInsulin第四十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（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。

①主要促使肝糖原分解，使血糖↑

②促使脂肪分解。

第四十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日哪些激素與維持血糖的水平有關(guān)？

第四十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日5．甲狀旁腺激素和降鈣素

（1）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↓。

第四十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（2）降鈣素（CT）

結(jié)構(gòu)：由32個(gè)氨基酸組成的多肽

功能：靶也是骨和腎臟血鈣↓血磷↓

第五十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日甲狀旁腺激素：血鈣↑，血磷↓。

降血鈣素：血鈣↓，血磷↓。

1,25-二羥膽鈣化醇：血鈣↑，血磷↑。

第五十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日其它的肽和蛋白質(zhì)激素：腸胃道激素絨毛膜促性腺激素：HCG用于檢測(cè)受孕胸腺素：控制幼兒T淋巴細(xì)胞的發(fā)育第五十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（三）類固醇激素

1．腎上腺皮質(zhì)激素

由腎上腺皮質(zhì)分泌，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)式第五十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（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(duì)糖代謝影響很大，而對(duì)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(guò)敏反應(yīng)，減輕炎癥。

第五十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（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(qiáng)。

這類激素對(duì)水、鹽代謝影響較大，對(duì)糖和蛋白質(zhì)代謝影響較小。

主要生理功能：促使體內(nèi)保留鈉，排出鉀（保鈉排鉀），調(diào)節(jié)水鹽代謝。

第五十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日2．性激素類：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。

（1）雌（性）激素

第五十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日①卵泡（激）素：雌二醇，雌三醇、雌酮，可看作雌烴的衍生物。雌二醇雌三醇雌酮第五十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日生理功能：促進(jìn)女性器官發(fā)育、排卵。

雌二醇活性最高雌二醇雌酮雌三醇第五十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日②黃體激素：主要為孕酮

生理功能：促進(jìn)子宮和乳腺發(fā)育，抑制排卵，抑制動(dòng)情，對(duì)全身代謝也有顯著影響。

孕酮第五十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（2）雄（性）激素

主要由睪丸的間質(zhì)細(xì)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。

第六十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日生理功能：刺激男性性器官發(fā)育，促精子生成及促進(jìn)男性的第二性征。另外對(duì)全身代謝也有影響。第六十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日（四）脂肪酸衍生物激素前列腺素(prostaglandin,PG）

前列腺烷酸所有的PG在C-13和C-14之間有1個(gè)反式雙鍵，C-15有1個(gè)羥基。前列腺烷酸

第六十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日PGEPGFα

（天然的）PGFβ（化學(xué)合成）PGAPGB第六十三頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日功用：前列腺素是人體分布最廣，也是效應(yīng)最大的生物活性物質(zhì)之一，它對(duì)全身各個(gè)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(duì)代謝過(guò)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)。

第六十四頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日第六十五頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日第六十六頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日PositiveFeedbackUterineContractionsOxytocin++第六十七頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日三、激素的作用機(jī)理

靶細(xì)胞膜上或靶細(xì)胞內(nèi)有激素的受體

激素為什么只對(duì)“靶”起作用？第六十八頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日激素與受體的關(guān)系很像酶與底物的關(guān)系，有幾個(gè)特點(diǎn)

（1）有高度的專一性

（2）有高度的親和力

（3）非共價(jià)鍵可逆結(jié)合

（4）激素與受體的結(jié)合量與其生物效應(yīng)成正比。

第六十九頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日激素的作用機(jī)理：

1．通過(guò)cAMP而起作用

第七十頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日G蛋白ATPcAMP無(wú)活性的蛋白激酶有活性的蛋白激酶蛋白質(zhì)磷酸化酶酶或蛋白質(zhì)酶－或蛋白質(zhì)－PPPi磷酸酶生理效應(yīng)第七十一頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日

第二信使學(xué)說(shuō)由Sutherland提出，因此他榮獲1971年國(guó)際生理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金第七十二頁(yè)，共八十六頁(yè)，2022年，8月28日G蛋白的種類G蛋白：GTP結(jié)合蛋白，依賴于GTP的調(diào)節(jié)蛋白。α－亞基：45KDβ－亞基：35KDγ－亞基：7KDαβγGDPG－GDP（無(wú)活性狀態(tài)）GTPαG－GTP（活性狀態(tài)