第五章激素及其作用机制
激素的生理作用和分子机制
激素的生理作用和分子机制激素是一种可以影响细胞和组织的分泌物，它可以通过血液循环传递到各个器官和细胞中，从而调节人体的生理和生化过程。
激素在维持生命活动中发挥着重要的作用，对人类的健康和疾病治疗有着不可或缺的意义。
激素的生理作用激素的生理作用可以分为以下几个方面：1.调节代谢：激素能够调节细胞和组织的代谢，例如胰岛素能够促进葡萄糖的吸收和利用，甲状腺激素则能够调节体内热量的产生和消耗。
2.调节生长和发育：人体的生长和发育是由激素调节的，生长激素、性激素和甲状腺激素等都能影响体内的生长和发育过程。
3.调节机体的应激反应：应激激素包括肾上腺素、去甲肾上腺素等，它们能够促进机体的应激反应，增强机体的应变能力。
4.调节生殖功能：性激素是调节人体生殖功能的重要激素，雄激素和雌激素能够影响生殖系统的发育和生理功能。
激素的分子机制激素产生后通过血液循环到达细胞表面，然后会与细胞上的激素受体结合，从而启动细胞内的信号传递过程。
激素受体一般是跨过细胞膜的转膜蛋白，例如内源性激素受体家族包括酪氨酸激酶受体、鸟苷酸环化酶受体等。
激素与受体的结合会触发一系列细胞内信号传递过程，这些信号最终会导致DNA的转录和翻译，从而调节细胞生理和生化过程。
例如，胰岛素和胰岛素受体结合后能够启动细胞内的PI3K/Akt信号通路，促进葡萄糖的吸收和利用；雄激素和雌激素与核受体结合后能够促进DNA的转录和表达，影响生殖系统的发育和功能。
总结激素是维持人体正常生理和生化过程的重要调节物质，它们通过与受体结合，启动细胞内的信号传递过程，并最终影响DNA的转录和翻译，从而调节生理和生化过程。
对于了解激素的生理作用和分子机制，有助于更好地理解人体的调节机制，控制和治疗疾病。
激素的种类与作用机制
激素的种类与作用机制激素是一种体内的化学物质，通常由内分泌器官分泌，在体内具有重要的生理功能。
那么，究竟有哪些激素，它们的作用机制是什么呢？本文将一一阐述。
一、胰岛素胰岛素是由胰腺分泌的激素，主要作用是降低血糖水平。
当人体摄入食物后，胰岛素会被释放到血液中，促进细胞对葡萄糖的吸收和利用，同时抑制肝脏对葡萄糖的合成。
如果胰岛素分泌不足，就容易引发糖尿病。
二、甲状腺激素甲状腺激素是由甲状腺分泌的激素，它们的主要作用是调节身体的新陈代谢、促进细胞分裂和发育。
如果甲状腺激素分泌过多，就会导致甲状腺功能亢进症；如果分泌不足，就会引起甲状腺功能减退症。
三、雌激素和孕激素雌激素和孕激素是由卵巢分泌的激素，它们的主要作用是调节女性的生殖功能、促进性成熟和维持生殖器官的发育。
此外，它们还具有保护心脏和骨骼、改善视力和皮肤、缓解更年期症状等作用。
如果分泌过多，就会出现月经不调、乳腺增生等问题；如果分泌不足，就会引起月经失调、不孕等症状。
四、睾酮和睾丸激素睾酮和睾丸激素是由睾丸分泌的激素，它们的主要作用是调节男性的生殖功能、促进性成熟和发育。
此外，它们还具有维护肌肉和骨骼健康、促进红细胞生成、调节血脂代谢等作用。
如果分泌过多，就会引起男性阳痿、早憩、性腺萎缩等问题；如果分泌不足，就会出现性欲减退、肌肉失去弹性等症状。
五、促肾上腺皮质激素和皮质激素促肾上腺皮质激素和皮质激素是由肾上腺分泌的激素，它们的主要作用是抵御应激、调节免疫反应和炎症反应。
这些激素在应对抗病毒、细菌、炎症、过敏等方面发挥着重要的作用。
如果分泌过多，就会引起库欣综合征等问题；如果分泌不足，就会导致肾上腺功能不全。
六、生长激素生长激素是由垂体分泌的激素，它的主要作用是促进生长、发育和修复组织。
生长激素还可以促进体内脂肪的分解，增加蛋白质的合成、糖原的储存和钙质的吸收。
如果分泌过多，就容易引发巨人症或肥胖症；如果分泌不足，就会导致矮小症或肥胖症。
七、素蛋白激素素蛋白激素是由肝脏分泌的激素，它主要作用是调节胆固醇代谢、脂肪酸合成和氨基酸代谢。
激素及其作用机制的研究
激素及其作用机制的研究随着科技和医学的不断发展，人们对于人类身体的认识和了解也越来越深刻，激素及其作用机制成为了一个备受关注的研究领域。
激素是一种生理活性物质，对于人类体内各项生理活动都有着至关重要的作用，其作用机制也备受关注。
本篇文章将就激素及其作用机制的研究进行探讨。
一、激素的定义及类型激素是一种生理活性物质，它通常是由内分泌腺分泌，然后通过血液循环系统传输到身体的各个部位，从而调节人体各个系统的功能。
激素可以分为以下几类：类固醇激素、甲状腺激素、蛋白质质子激素、信号肽激素、生长因子等。
它们各自拥有不同的作用机制和生理效果，对于身体的生长、发育、代谢、繁殖等均有重要作用。
二、激素的作用机制激素的作用机制可以分为以下几个方面：1. 直接作用于细胞膜有一些激素会与细胞膜上的受体直接结合，从而改变细胞的离子通道，使细胞膜产生电位变化，最终引发细胞内信号传导。
2. 间接作用于细胞核类固醇激素和甲状腺激素属于脂溶性激素，可以通过细胞膜进入细胞质，进而进入细胞核。
在细胞核内，它们与核受体结合，从而影响某些基因的表达和转录，达到调节细胞功能的作用。
3. 作用于下游信号通路另外一些激素则是通过细胞膜上的G蛋白耦联受体，激活下游信号通路，从而调节细胞的功能。
三、激素的作用效果激素的生理效果多种多样，以下几个方面是其中的代表：1. 生长发育生长激素、性激素、甲状腺激素等可以促进人体的生长发育，调节骨骼的生长和骨骼的钙盐代谢，从而使身体适应不断变化的环境和生活需求。
2. 代谢调节胰岛素和糖皮质激素可以调节机体的糖代谢和脂肪代谢，从而调节血糖和血脂的水平。
3. 免疫调节某些激素如细胞因子可以调节免疫细胞的分泌，从而对于免疫系统的平衡和疾病的治疗具有重要作用。
4. 繁殖调节性激素则可以调节人体的生育机能，促进性腺的发育和卵子的成熟，同时也帮助调节胎儿的生长和发育。
四、激素的临床应用随着对激素的认识和了解不断深入，激素在临床医学领域的应用也越来越广泛。
激素作用机制
激素作用机制激素是由内分泌腺（如甲状腺、肾上腺、睾丸、卵巢等）分泌的化学物质，通过血液传递到身体各处，调控和控制身体内的生理活动和代谢过程。
激素的作用机制主要包括以下几个方面。
第一，激素通过与细胞表面受体结合来传递信号。
细胞膜表面存在多种激素受体，激素与相应的受体结合后，可以引发一系列的信号转导过程。
这些信号转导过程可以通过改变细胞内的第二信使浓度，如环腺苷酸、钙离子等，来调控细胞内的生理反应。
这种作用机制主要适用于蛋白质激素，如胰岛素、生长激素等。
第二，激素可以通过进入细胞内直接影响基因表达。
部分脂溶性激素，如类固醇激素（如雌激素、睾丸激素、皮质醇等）和甲状腺激素，通过穿过细胞膜进入细胞，与细胞内核内的核受体结合。
在细胞核内，激素-受体复合物可以结合到DNA上的特定区域，调控特定基因的转录和翻译过程，从而改变基因表达。
这种作用机制主要适用于脂溶性激素。
第三，激素可以通过调节细胞内信号传导的其他过程来发挥作用。
例如，胰岛素通过激活细胞内的胰岛素受体，促进葡萄糖的摄取和利用，同时抑制肝脏中糖原的分解，从而调节血糖水平。
另外，一些激素可以通过调控细胞的自噬和凋亡过程来影响细胞生长和存活。
这种作用机制是激素通过调整细胞内的代谢和能量平衡来发挥作用。
最后，激素还可以通过负反馈机制来调节自身的分泌和作用。
当体内激素水平过高或过低时，正常的生理反应是通过负反馈机制调节激素的分泌和作用程度。
例如，当血糖浓度升高时，胰岛素的分泌增加，促进葡萄糖的摄取和利用，使血糖水平恢复到正常范围。
当血糖浓度降低时，则胰岛素的分泌减少，避免过度降低血糖水平。
总之，激素通过与细胞受体结合、影响基因表达、调节细胞内信号传导和通过负反馈机制来发挥作用。
这些作用机制相互作用，共同调控和控制着身体内的各个生理活动和代谢过程。
激素作用机制及调节途径
激素作用机制及调节途径激素是一类重要的生物活性物质，在动植物体内起着调节、控制和调整生理过程的作用。
它们通过特定的信号传递机制，与机体内的靶细胞相互作用，调节生长、发育、代谢和其他重要的生理功能。
本文将探讨激素的作用机制以及调节激素产生和释放的途径。
一、激素作用机制激素的作用机制主要分为两种：膜受体介导的作用机制和细胞核受体介导的作用机制。
1. 膜受体介导的作用机制膜受体介导的作用机制是指激素通过与受体蛋白结合，进而引发一系列细胞内的信号传递过程。
这类受体主要分为上位受体和离体受体。
上位受体包括酪氨酸激酶受体和GPCR（G蛋白偶联受体）。
酪氨酸激酶受体通常由一个跨膜结构的受体蛋白和一个细胞外的激素结合位点组成，激素结合后受体激活，内源性酪氨酸激酶活性增强，进而磷酸化特定靶蛋白。
GPCR受体则通过与G蛋白结合，使其活性增强，进而调节腺苷酸水平、离子通道开闭以及细胞内二次信使的生成。
离体受体则又分为离体核受体和离体胞质受体。
离体核受体包括甲状腺激素受体、类固醇激素受体等，它们在核内结合DNA，进而调节基因的转录和翻译过程。
离体胞质受体则通过与胞质内的蛋白结合，影响细胞的酶活性或代谢通路。
2. 细胞核受体介导的作用机制细胞核受体是一种特殊的蛋白，能够结合激素并直接与细胞核内的DNA结合。
它们包括甲状腺激素受体、类固醇激素受体等。
激素进入细胞后，与细胞核受体结合，形成激素-受体复合物。
这种复合物能够结合到某些特定的区域上，在基因的启动子区域上增强或抑制基因的转录，从而调节细胞内的相应蛋白的合成。
二、激素调节途径激素的产生和释放受到多种因素的调节。
下面列举几个常见的调节途径。
1. 反馈调节反馈调节是指机体内某些细胞群或器官的活动状态通过一种信号途径反馈到激素产生的细胞或器官，从而影响激素的合成和释放。
例如，甲状腺激素的合成和释放受到下丘脑垂体甲状腺轴的调节，当甲状腺激素水平过低时，下丘脑释放甲状腺促性腺激素释放激素（TRH），促使垂体释放促甲状腺激素（TSH），进而刺激甲状腺合成和释放甲状腺激素。
激素的调节机制及其作用
激素的调节机制及其作用激素是一类分泌于内分泌腺体的物质，它们可以通过血液循环到达身体各个部位，对于机体的正常运作有着重要的作用。
激素可以分为蛋白质激素和类固醇激素两种。
在机体内部，激素分泌的调节是一个非常复杂的过程，涉及到许多生理、神经和环境因素。
本文将从激素分泌调节机制、激素的类型及其作用等几个方面进行探讨。
一、激素的分泌调节机制1.反馈调节激素的分泌调节机制中最为普遍的方法是反馈调节。
反馈调节指的是机体对于某种激素的分泌量进行控制的机制。
例如，甲状腺素的分泌就受到血中的TSH （促甲状腺激素）的控制。
当血中甲状腺素含量过低时，垂体前叶会分泌TSH，刺激甲状腺分泌甲状腺素。
一旦甲状腺素的含量升高到一定水平，它会抑制TSH 的分泌，从而达到一种平衡，保持机体内甲状腺素的平稳水平。
2.神经调节神经调节指的是神经系统对于激素分泌的调节。
例如，肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌主要受到交感神经系统的调节。
当身体处于紧急状态，交感神经会向肾上腺发出信号，促进肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，从而使身体处于“战斗或逃跑”的状态。
而当身体处于放松状态，则交感神经系统会减弱对肾上腺素和去甲肾上腺素的刺激作用。
3.环境因素调节环境因素调节也是激素分泌的一个重要调节机制。
例如，葡萄糖水平的升高会刺激胰岛素的分泌。
胰岛素可以促进体内细胞对葡萄糖的吸收利用，帮助维持血糖的稳定。
而当葡萄糖水平下降时，胰岛素的分泌也相应减少。
二、激素的类型及其作用1.类固醇激素类固醇激素是一类由胆固醇合成的激素，在机体内部起到了重要的调节作用。
常见的类固醇激素包括雄激素、雌激素、孕激素和肾上腺皮质激素等。
它们可以参与到机体的许多生理过程中，例如性腺发育、生殖功能、钙质代谢、代谢调节等。
2.蛋白质激素蛋白质激素也是分泌于内分泌腺体的激素。
与类固醇激素不同的是，蛋白质激素分子体积较大，不能通过细胞膜进入到细胞内，而是与细胞外的膜受体结合，进而影响细胞内的信号通路。
激素及其作用机制
2020年4月28日星期二
激素的定义
激素是内分泌腺以及具有内分泌功能的 一些组织所产生的微量化学信息分子。它 们被释放到细胞外，通过扩散或被血液运 输到作用的细胞和器官，从而调节靶点代 谢，并通过反馈调节以适应机体内环境的 变化。
激素的特性
合成可调控性
在机体内的合成速度及合成量是受机体的内外环境改变而调控的。激素 由特定的组织、特定的细胞合成，合成后储存于特定部位，而不是直接 就释放到机体周围或体液中,而且一种或是一类激素的合成是可以受到另 一种或一类激素的调控。
腺苷环化酶（有活性）
ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(有活性)
磷酸化酶激酶 磷酸化酶激酶-P
Pi
磷蛋白磷酸酶-1
–
糖原合酶
糖原合酶-P
磷酸化酶b 磷酸化酶a-P
Pi 磷蛋白磷酸酶-1
–
Pi 磷蛋白磷酸酶-1
–
磷蛋白磷酸酶抑制剂-P
PKA（有活性）
磷蛋白磷酸酶抑制剂
（2）调节其它功能蛋白质的磷酸化 (3)对基因表达的调节作用
elememts,HRE）。
类固醇激素与甲状腺素通过胞内 受体调节生理过程
激素受体的功能区域
DNA结合区 核定位序列 激素结合区 受体调节区
练习题
概念 激素、第二信使、受体、G蛋白偶联受 体、Ras蛋白、Raf蛋白 问答题 激素的特性？ 激素化学本质及性质？ 受体和配体结合的特性？ G蛋白介导腺苷酸环化酶系统及磷脂酰 肌醇系统作用模式？
能和受体结合，但不能产生生物学效应， 这种配体叫做拮抗剂（antagonist）。
受体功能
能识别自己特异的信号物质-配体。 把识别和接受的信号准确无误地放大
激素作用机制及其在农业中的应用
激素作用机制及其在农业中的应用植物激素是一种重要的信号分子，可以调节植物的生长发育和适应环境的能力。
植物激素的种类有很多，比如生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、腺苷酸、激动素等，这些激素有着不同的生理作用和作用机制。
在农业中，激素的应用范围很广，可以促进植物生长、提高农作物产量和品质、改善环境等。
本文将介绍激素的作用机制及其在农业中的应用。
一、激素的作用机制1、生长素：生长素是一种可以促进植物细胞的伸长和分化的植物激素。
生长素可以通过控制细胞壁松弛和水分的流动来影响细胞的大小和形态。
生长素还可以促进植物根系的伸长和侧根的分化。
此外，生长素还可以影响植物的光合作用、呼吸作用和传导作用等。
2、赤霉素：赤霉素是一种使细胞分裂和细胞扩张的植物激素。
赤霉素可以影响植物生长的方向和速度，促进植物对环境的适应能力和抗逆性。
赤霉素还可以调节植物的开花和抽穗，提高作物的产量和品质。
3、脱落酸：脱落酸是一种调节植物落叶的植物激素。
当植物需要进入休眠状态或面临不良环境时，脱落酸的合成会增加，促使植物叶子脱落。
脱落酸还可以促进植物的果实成熟和种子萌发。
4、乙烯：乙烯是一种在植物发育和防御过程中扮演着重要角色的植物激素。
乙烯可以影响植物的生长、开花、结实和蚜虫和细菌的感染反应。
二、激素在农业中的应用1、生长素在植物长势方面的应用。
通过在葡萄藤、西红柿等作物上使用生长素，可以促进这些作物的生长和发育，使得产量有所提高。
2、赤霉素在作物抗逆性上的应用。
喷洒赤霉素可以增强植物的抗逆能力，使得作物在干旱、低温和盐胁迫等环境中也能够生长繁殖，取得更好的收成。
3、乙烯在果蔬保鲜方面的应用。
乙烯可以促进果蔬的成熟和腐烂，因此在果蔬保鲜过程中可以利用乙烯来控制果蔬的成熟和保存期限。
4、脱落酸在果树农业中的应用。
喷洒脱落酸可以使果树的叶子脱落，从而减少叶子对水分和养分的消耗，使得果实能够更快更好地成熟。
5、激素在环境治理方面的应用。
通过激素的应用，可以改善土壤水分和氮磷含量，提高土壤的肥力，还可以降低作物对化肥的需求量，从而减少对环境的污染。
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第五章激素及其作用机制
第一节概述
激素是生物体内特殊组织或腺体产生的，直接分泌到体液中（若是动物，则指血液、淋巴液、脑脊液、肠液），通过体液运送特殊作用部位，，从而引起特殊效应（调节控制各种物质代谢或生理功能）的一群微量的有机化合物。
多年来人们对激素的功能进行了许多研究（内分泌学）但对激素的作用机理却了解得很少。
60年代以来，开始陆续地分析了某些激素的分子结构，近20年，又发现激素与细胞膜或细胞核中受体结合，而对机体进行调节。
这一发现指出了激素的功能与酶的作用及基因的表达是密切相关的，重组DNA技术又极大地促进了研究工作。
一、激素的分泌
激素在机体的生命活动中起着重要的作用，它促使高等生物机体的细胞及组织器官既分工，又合作，形成一个统一的整体。
激素的分泌量随机体内外环境的改变而增减。
正常情况下，各种激素的作用是相互平衡的但任何一种内分泌腺技机能发生亢进或减退，就会破坏这种平衡，扰乱正常代谢及生理功能，从而影响机体的正常发育和健康，甚至引起死亡。
二、激素的化学本质
人体和脊椎动物激素按化学结构可分为：氨基酸及其衍生物类、肽与蛋白质类、甾族类和脂肪酸衍生物类等四类。
（P95）
第二节激素作用的机理
激素的作用机理主要有四种。
一、膜受替通过腺苷酸环化酶作用途径
这种作用方式快（几分钟），通过生成cAMP而立刻作用于机体组
织。
大部分含氮激素以这种方式起作用。
各种含氮激素作为第一信使与细胞膜中的特异受体结合，这个结合触发G 蛋白与GTP的结合（G蛋白——GTP），G蛋白——GTP能激活腺苷酸环化酶，使ATP形成cAMP。
作为信使的cAMP经一系列的相关反应——级联放大，即先激活
细胞内的蛋白激酶，在进一步诱发各
种功能单位产生相应的反应。
如肾上腺素进入肝细胞后，迅速与肝细胞表面的肾上腺素受体结合，激活AC，形成cAMP，形成的cAMP在激活蛋白激酶，蛋白激酶可使磷酸化酶激酶磷酸化，转变成有活性的磷酸化酶激酶，这种活性的磷酸化酶激酶在去催化无活性的磷酸化酶B转变为与磷酸基团共价结合的、有活性的磷酸化酶A，磷酸化酶A可催化糖原转变成1-磷酸葡萄糖，然后1-磷酸葡萄糖在转变成葡萄糖。
实验证明，在整个过程中，虽然受体只结合了极少量的肾上腺素（10-8—10-10mol/L），但最后却引起了极强烈的效应，能产生5mmol/L的葡萄糖，反应过程中各个信号逐渐放大可约300万倍，这种作用称级联放大作用，它在几秒钟之内可使磷酸化酶的活性达到最大值。
除肾上腺素外，虽然还有其他激素也通过形成cAMP而起作用，但是每一种激素只能与其靶细胞膜上的专一性受体相结合，而且所形成的cAMP只存在这种细胞中，并不能随血液循环而影响其他细胞，因此不同的激素引起不同的生理效应。
二、钙及肌醇三磷酸作用途径
激素通过结合到细胞表面的激素受体上，激活G蛋白，G蛋白再激活磷酸脂酶C，在磷酸脂酶C催化下，产生二脂酰甘油和肌醇三磷酸。
二脂酰甘油进一步活化蛋白激酶C，促使靶蛋白质中的苏氨酸残基和丝氨酸残基磷酸化，最终改变一系列酶的活性；肌醇三磷酸则打开钙离子通道，使钙离子从内质网中释放到细胞质中，，而钙离子浓度的升高，可改变钙调蛋白的构象，钙调蛋白只有结合钙离子，形成Ca2+-CaM复合物，才具有生物活性。
Ca2+-CaM复合物可以以两种方式调节代谢：1）直接与靶酶起作用；2）通过活化依赖Ca2+-CaM复合物的蛋白激酶起作用。
三、受体的酪氨酸激酶途径
激素结合到它的实质为酪氨酸激酶的受体上，激活此酶的催化活性，使受体本身的酪氨酸残基磷酸化。
受体中的酪氨酸残基磷酸化又可进一步促进酪氨酸激酶的活性。
如胰岛素、表皮生长因子（EGF）就是通过这种作用途径。
但是，活化的受体对靶细胞中哪些蛋白质进行磷酸化修饰，这些磷酸化了的靶蛋白质如何具有多重的促生长效应和多重的代谢效应，还有待与研究。
四、类固醇激素受体调节基因转入速度
这是一种慢反应机制，其作用与前几种截然不同，激素必须首先进入细胞，作用于细胞核。
这种激素的受体是结合着DNA的某些蛋白质，一旦激素结合到受体上，受体就转变成一种转录的增强子，于是特定的基因就得到扩增的表达。
也就是说这些激素的效应反应在基因地表达上，而不是表现在酶的即或上由于这种作用是通过基因转录形成mRNA而实现的，因此作用过程教慢。
此外，前列腺素和脑肽激素的研究还处于新兴阶段，它们的作用机理有望在不久的将来能阐明。