偵察生物化學

二、甲狀腺激素:

甲狀腺分泌的激素有三種：T4、T3和降鈣素，T4合成量大于T3，但是就生物活性來說，則T3比T4高5-10倍。

甲狀腺是體內(nèi)吸收碘能力最強的組織，能將體內(nèi)70-80%碘濃集于其中。

碘化過程不發(fā)生在游離酪氨酸上，只發(fā)生在甲狀腺球蛋白中原球蛋白的酪氨酸殘基上。甲狀腺素球蛋白是MW約660KD的含碘糖蛋白，其中含約120個酪氨酸殘基。兩分子DIT再作用形成甲狀腺素：1、T4、T3結(jié)構(gòu)及生物合成：

2I-H2O2，甲狀腺過氧化氫酶I2(活性碘)2、甲狀腺素的生理作用：1)刺激糖、蛋白質(zhì)、脂肪和鹽的代謝；2)促進機體生長發(fā)育和組織的分化；3)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、造血過程、肌肉活動等都有顯著的作用。4)總的表現(xiàn)是增強機體新陳代謝，引起耗氧量及生熱量的增加，并促進智力與體質(zhì)的發(fā)育。3、甲狀腺疾?。?)甲減：A、幼年動物若甲狀腺機能減退或切除甲狀腺時，發(fā)育遲緩，行動呆笨而緩慢；B、成年動物甲狀腺機能減退時，出現(xiàn)厚皮病。這時動物心博減慢，基礎(chǔ)代謝降低，性機能降低。C、膳食中缺少碘時，常有甲狀腺腫大和甲狀腺素分泌不足的癥狀，服用碘化油、碘化鹽和海帶有預(yù)防和治療的作用。

2)甲亢：

動物眼球突出，心搏加快，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。

4、甲狀腺素的作用方式：

兩種理論1)認為甲狀腺素主要作用在細胞的產(chǎn)能體系，特別是在線粒體中形成ATP的氧化磷酸化過程，這種作用關(guān)系到甲狀腺素對基礎(chǔ)代謝的生理效應(yīng)。2)認為甲狀腺素的主要作用是增強RNA(包括tRNA，mRNA)的形成，這可能就是甲狀腺素能促進個體生長發(fā)育及促進總的代謝效應(yīng)的原因。

但是上述兩種理論都還不能完滿地解釋甲狀腺素的全部效應(yīng)。5、降鈣素

降鈣素MW3800，由32個氨基酸組成。1、治療原因不明的嬰兒高血糖癥2、治療因甲狀旁腺素分泌過多而引起的高血鈣癥。

6、甲狀旁腺激素(PTH)：

（1）結(jié)構(gòu)：由甲狀腺附近的甲狀旁腺所分泌的，分子量為9500，由84個氨基酸組成。（2）功能：它和降鈣素是一對作用相反的多肽激素，都作用于骨基質(zhì)及腎臟，共同調(diào)節(jié)鈣磷代謝，使血中鈣磷濃度相對穩(wěn)定。前者的功能為升高血鈣，后者為降低血鈣。（3）疾?。?/p>

A、甲狀旁腺機能減退時，血鈣含量下降，患者肌肉痙攣，四肢抽搐。注射甲狀旁腺激素后，恢復(fù)正常。B、甲狀旁腺機能亢進，則發(fā)生脫鈣性骨炎及骨質(zhì)疏松癥。

第三節(jié)：含氮激素(二)一、垂體激素、下丘腦激素及腦肽

垂體分為前葉、中葉和后葉三部分，由垂體柄與下丘腦相連，前葉及中葉合成激素，后葉貯存及分泌激素，后葉所分泌的激素是由下丘腦制造，再由血流帶到后葉的。下丘腦、垂體結(jié)構(gòu)

下丘腦、垂體各葉以及各內(nèi)分泌腺之間的關(guān)系下丘腦、垂體、性腺軸分泌示意圖圖：正常人垂體-性腺激素周期性變化(一)垂體激素1、垂體前葉激素：1）生長激素：(GH)（1）結(jié)構(gòu)：不同動物的GH分子量從20KD至60KD不等，pI也不同，人的生長激素分子量為21.5KD，含191個氨基酸。（2）生理功能：

A、刺激骨及軟骨的生長，促進粘多糖及膠原的合成。

B、影響蛋白質(zhì)、糖和脂類的代謝，影響體重的增長。

C、饑餓時GH分泌增高，血中葡萄糖利用減少及脂肪利用增高，這時血漿中葡萄糖及自由脂肪酸含量上升。（3）疾?。篈、幼年動物若生長素分泌不足，則生長矮小，但智力不受影響，稱為侏儒癥。

B、若分泌過多，則過度高大，稱為巨人癥。C、成年動物(即在骨干、骨骺縫合之后)若發(fā)生垂體機能亢進，因骨干不能對稱生長，某一部分骨骼畸形長大，則患肢端肥大癥。D、GH分泌過高，通過促進腎上腺皮質(zhì)分泌糖皮質(zhì)激素，引起高血糖及糖尿。

2）促甲狀腺激素：(TSH)（1）結(jié)構(gòu)：

是一種糖蛋白，MW28.3KD，有兩個亞基組成，MW分別為13.6KD（TSHα鏈）和14.7KD（TSHβ鏈），其中行使生理功能的是β鏈，而α鏈與LH、FSH的α鏈極相似。（2）生理功能：

TSH促進甲狀腺的發(fā)育及甲狀腺素分泌，影響全身代謝。（3）分泌的調(diào)節(jié)：

TSH的分泌受控于下丘腦分泌的TRH。

3）促黃體生成激素：（LH）（1）結(jié)構(gòu)：

由α和β兩個亞基組成的糖蛋白。（2）生理功能：

促進卵泡發(fā)育成黃體，促進膽甾醇轉(zhuǎn)變成孕酮并分泌孕酮，阻止排卵，抑制動情，或促使睪丸的間質(zhì)細胞發(fā)育，刺激睪丸分泌激素。

4）促卵泡激素：(FSH)（1）結(jié)構(gòu)：是一種由αβ兩個亞基組成的糖蛋白，其分子量因動物種屬而異。（2）生理功能：促使卵巢(或精巢)發(fā)育，促進卵泡(或精子)生成和釋放。5）催乳激素：(LTH或PRL)（1）結(jié)構(gòu)：

單鏈多肽。（2）生理功能：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。PRL不僅大大地促進乳腺中RNA及蛋白質(zhì)的合成，而且還使乳腺中糖代謝及脂代謝中的許多酶活性增加。

6）促腎上腺皮質(zhì)激素：(ACTH)（1）結(jié)構(gòu)：

含有39個氨基酸殘基的直鏈多肽。第1－23個氨基酸具有生物活性，第25－33個氨基酸具有種屬特異性。具有生物活性的序列即1-19氨基酸殘基，已經(jīng)能人工合成。（2）生理功能：

ACTH可促進膽甾醇在腎上腺皮質(zhì)中轉(zhuǎn)化成腎上腺皮質(zhì)激素，刺激其分泌。

ACTH首先作用于靶細胞膜上的受體，從而促進cAMP的形成，cAMP增加細胞膜的葡萄糖通透性及6－磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變，還能激活糖原磷酸化酶，這樣就增加了一磷酸己糖支路的循環(huán)，從而增加了還原型NADP＋的供給，還原型NADP＋是皮質(zhì)激素生成中起重要作用的輔助因子。7）脂肪酸釋放激素：(LPH）（1）結(jié)構(gòu)：

β脂肪酸釋放激素(β－LPH)由91個氨基酸組成；γ－脂肪酸釋放激素(γ-LPH)由58個氨基酸組成。（2）生理功能：它們可促進脂肪水解。

ACTH族激素和β－LPH族激素ACTH族激素:包括α－促黑素細胞激素、腎上腺皮質(zhì)激素樣中間肽β－LPH族激素:包括γ-LPH、β－內(nèi)啡肽及β－促黑素細胞激素上述激素很可能來源于同一物質(zhì)：即ACTH－β－LPH前體。各個活性肽之間原來都由成對的堿性氨基酸相連。根據(jù)圖示預(yù)測可能會繼續(xù)分離出兩種新的蛋白質(zhì)、多肽激素及信號肽。2、垂體中葉激素：促黑素細胞激素(MSH)有α、β兩種，均為直鏈多肽激素。

α－MSH由13個氨基酸殘基組成

β－MSH由18個氨基酸殘基組成

MSH調(diào)節(jié)：

MSH的分泌受下丘腦分泌的促黑素細胞激素釋放因子(MRF)及促黑素細胞激素釋放抑制因子(MRIF)的控制。

意義：1）人患阿狄森氏病（一種慢性腎上腺皮質(zhì)機能減退癥）時，MSH及ACTH的分泌都過多，結(jié)果使皮膚中色素沉著。2）MSH調(diào)節(jié)魚類、兩棲類、爬蟲類動物表皮細胞色素的增加及減少。

3、垂體后葉激素：

垂體后葉有二種激素：催產(chǎn)素和加壓素，它們是由下丘腦(分別由下丘腦的室旁核和視丘核)產(chǎn)生，再經(jīng)軸突運輸?shù)酱贵w后葉，然后分泌出來的。

這兩種激素都由9個氨基酸組成，也稱為8肽，因為9肽中的兩個半胱氨酸合起來為一個胱氨酸。兩者的第3、8位氨基酸不同。催產(chǎn)素與加壓素因其結(jié)構(gòu)十分相似，很可能來源于共同的祖先激素。1）催產(chǎn)素的生理功能：

能使多種平滑肌收縮(特別是子宮肌)，具有催產(chǎn)及使乳腺排乳的作用。使用1：120億的劑量就能引起離體子宮的收縮。孕酮可以抑制催產(chǎn)素的作用。2）加壓素的生理功能：

也稱后葉加壓素或稱抗利尿激素（ADH），能使小動脈收縮，增高血壓，并有減少排尿的作用，所以也稱為抗利尿激素。它是調(diào)節(jié)水代謝的重要激素。

(二)下丘腦激素：

1、促甲狀腺激素釋放因子（TRF）：

（1）結(jié)構(gòu)：為焦谷－組－脯組成的3肽激素。

分子中N—端的焦谷氨酸殘基可避免氨肽酶的破壞，C-端有酰胺，可以防止羧肽酶的作用，這是某些多肽激素的結(jié)構(gòu)特征。（2）功能：促進TSH的分泌

2．促黃體生成激素釋放因子(LRF)（1）結(jié)構(gòu)：LRF分子中第1位的焦谷和第10位的甘氨酰參與和受體的結(jié)合，第6位的甘氨酸處于β轉(zhuǎn)角處，對維持激素的發(fā)卡式構(gòu)象起關(guān)鍵性作用。（2）功能：促進垂體分泌LH和TSH。3、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(CRF)（1）結(jié)構(gòu)：9－11肽組成。（2）功能：促進垂體前葉釋放ACTH。

4、生長激素釋放抑制因子(GRIF)（1）結(jié)構(gòu)：

GRIF是由14個氨基酸殘基組成的短肽，帶一個二硫鍵（2）功能：是一個多功能的抑制因子，不僅抑制生長激素的分泌，而且抑制胰高血糖素及腸胃道激素，并促進胰島素的分泌。5、腦肽（1）結(jié)構(gòu)：

α、β、γ－內(nèi)啡呔的一級結(jié)構(gòu)分別相當于β－LPH的61-71，61－91、61－77的氨基酸序列，它們具有很強的類嗎啡活性。

Met-及Leu-腦啡呔，都是五肽，也都是具有類嗎啡作用的活性肽。Met-腦啡呔氨基酸序列為；酪—甘—甘—苯丙—蛋，Leu-腦啡呔第五個氨基酸不是蛋氨酸，而是亮氨酸。

Met腦啡呔與β—內(nèi)啡呔(31肽)的前五個氨基酸的序列相同；氨基酸序列為：H2N—酪—甘—甘—苯丙—蛋—蘇—絲—谷—賴—絲—谷胺—蘇－脯—亮—纈—蘇—亮—苯丙—賴—天冬胺—丙—異亮—纈—賴—天冬胺—丙—組—賴—賴—甘—谷胺—C00H。（2）功能：

A、向腦室中注射內(nèi)啡肽，使實驗動物引起全身在幾小時內(nèi)深度地失去痛覺，在這段間隔中體溫降低，更進一步，動物的行為變得木僵并呈現(xiàn)向外牽張的姿勢，內(nèi)啡肽的這些效應(yīng)在幾小時內(nèi)會消失，動物又再表現(xiàn)出正常的行為。

B、內(nèi)啡肽可能在正常情況下參與感情應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用。

用嗎啡的拮抗劑納洛酮幾秒鐘后，內(nèi)啡肽的作用可以逆轉(zhuǎn)，不再有上述失去痛覺等反應(yīng)。二、胰島激素：

1、胰島素：

1)前胰島素原：在胰島β細胞內(nèi)合成。

2)胰島素原：經(jīng)專一性蛋白酶水解，失去N端20—30個富含疏水性氨基酸的肽段（稱為信號肽)。

3)胰島素：胰島素原再經(jīng)肽酶激活，失去由約30個氨基酸組成的C肽。胰島素MW5.7kd，由A鏈(含21個殘基)和B鏈(含30個殘基)兩條多肽鏈通過二個鏈間二硫鍵和一個鏈內(nèi)二硫鍵組成。

(2)功能：胰島素具有明顯的降低血糖作用1、提高組織攝取葡萄糖的能力；2、抑制肝糖原分解，并促進肝糖原及肌糖原的合成，3、降低某些與糖代謝相關(guān)酶的濃度，如丙酮酸羧化酶和果糖1，6-二磷酸酶，進而減少糖原異生作用，對三大代謝的影響1、促進合成代謝：促進肌肉、肝臟和脂肪組織中的合成代謝，特別是增高糖原合成、脂肪酸合成和蛋白質(zhì)合成的速度。2、抑制分解代謝：抑制肌肉、肝臟和脂肪組織的分解代謝。特別是抑制糖原分解和脂肪酸分解。（3）胰島素對血糖的調(diào)節(jié)：

正常情況下出現(xiàn)血糖升高的信號時，胰島素的分泌在短時間內(nèi)增加。

當出現(xiàn)血糖過低的信號時，則腎上腺素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素及生長激素的分泌增多。（4）疾?。?/p>

A、胰島素分泌顯著減少時，血糖升高，尿中有糖排出，發(fā)生糖尿?。?/p>

B、胰島機能亢進，則出現(xiàn)血糖過低現(xiàn)象，能量供應(yīng)不足，甚至能影響大腦機能，出現(xiàn)低血糖性昏迷。（5）胰島素受體：

胰島素受體是一個糖蛋白，MW300kd，由兩個α鏈(135kd)和兩個β鏈(95kd)通過三個二硫鍵聯(lián)結(jié)而成。

α鏈處于細胞膜外側(cè)，β鏈則穿過細胞膜。此受體由左右各一個αβ單位組成.

每一個αβ單位都從一個具有1382個AA單鏈前體衍生而成。此前體由一段信號肽為起始端，后面接著α亞基的序列，再接著高度堿性的4肽，最后為β亞基的序列。當Arg-Lys-Arg-Arg序列被蛋白加工酶識別加工，除去之后，α鏈與β鏈得以分開。（6）受體－酪氨酸激酶：受體研究中發(fā)現(xiàn)胰島素等激素的受體以及有些生長因子(如上皮生長因于EGF等)的受體本身也是一種酶，即酪氨酸激酶。

胰島素受體本身所包含的酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu)域處于受體的β鏈的細胞膜內(nèi)側(cè)。胰島素結(jié)合位點在受體的α鏈的細胞膜外側(cè)。當胰島素結(jié)合到受體的結(jié)合位點上后，就打開了受體的酪氨酸激酶活性。接著活化了的受體就自動地對每條β鏈上作為催化位點的兩個酪氨酸殘基進行磷酸化。自動磷酸化的關(guān)鍵作用是在這種情況下，如果胰島素從受體上解離下來，激酶的活性仍不下降。但當cAMP級聯(lián)反應(yīng)起作用，活化了蛋白激酶A，以及當磷酸肌醇級聯(lián)