激素及其作用机理(精)
环境激素及其作用机理
六氯苯（ Ｃ 、 Ｈ Ｂ）福美锌 、 菌灵 、 菌酮 、 森锰等 ； 苯 烯 代 ④
防腐剂 ： 五氯酚 （ Ｃ ） 三 丁基 锡 （ Ｂ ） 三 苯 基锡 如 ＰＰ、 ＴＴ 、
６ ， ８种 被怀疑为环境激素 的化合物有 １０多种 ， ５ 除了镉
（ｄ 、 （ｂ 、 （ ｇ 外， Ｃ ） 铅 Ｐ ） 汞 Ｈ ） 其余 都 是 有机 化 合 物 ， 包
括 ： 除 草 剂 ： 杀 草 强、 去 津 、 克 净 、 草 醚 ① 如 莠 草 除
（ Ｉ） ②杀虫剂 ： Ｎ Ｐ 等； 如六六 六 （ Ｈ ） 对硫 磷、 滴滴 ＢＣ、 滴 （ Ｄ ） 滴滴涕 （ Ｄ ） 滴滴伊 （ Ｄ 、 ＤＤ、 Ｄ Ｔ、 Ｄ Ｅ） 硫丹 、 七氯 、 毒 杀酚、 开蓬 、 灭蚁灵 、 甲氧氯 、 一六 ０五 等 ； 杀菌剂 ： ③ 如
激素类 物质 。
２ 环 境激素 对人体健 康和野生生物 生存 的影响
环境激 素几乎遍及全球生态 系统任 何组分 。由于
大多数环境 激素具 有难 分解性 、 亲脂性 、 强蓄积性 和残
生物的危 害问题受 到了科学家 越来 越多 的关 注， 特别
留期 长的特点 ， 即使在环境 中的浓度很 低 ， 也可 以在 生 物细胞 中积累 ， 并可沿食物链逐级传递进 行富集 ， 最后 以极高的浓度进入 人和 高等动 物体 内， 蓄积在 脑和 性
增高。人类不孕 率上升 、 流产率升 高 、 生殖系统 肿瘤 和
癌症 的增加 以及儿童智力下降等都与环境 污染物有关 。 另外 ， 已有证据表 明 ， 境激 素是 引起两 栖类 、 环 鱼
（Ｐ） ； Ｔ Ｔ 等 ⑤塑料增 塑剂及各 种塑料用 品 ： 氯化维尼 如 龙 、 苯 二 甲酸 双 己 酯 （ Ｅ Ｐ 、 苯 二 甲 酸 苄 酸 邻 Ｄ Ｈ ）邻 （Ｂ ） Ｂ Ｐ 以及一直用于电器产 品和其他塑料 制品 的多氯
第七章 激素及其作用机制
三磷酸肌醇( inositol 1, 4, 5 triphosphate,IP3 ) 蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)
2)DAG、IP3的生物合成
※cAMP - PKA pathway
组成：
胞外信息分子、受体、G蛋白、cAMP、 腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC) 蛋白激酶 A (protein kinase A,PKA)
1）cAMP 的合成与分解
NH2 N
O OH
O OH
O N O N
N
HO P O P O P O CH2
②两种构象：
活化型: 非活化型: α -GTP α β γ -GDP
GPCRs
L
G-proteins
G
Effector
Signal
H
腺苷酸环化酶（AC）
R Ｒ
β β
α
γ
A A C C
GDP
cAMP
γ
GTP
ATP
③ Ｇ蛋白种类及功能
Ｇ蛋白的类型 Ｇs Ｇi Ｇp Ｇo* ＧT * *
PKC 对基因的早期活化和晚期活化
IP3、Ca2+—钙调蛋白激酶途径
α1肾上腺素受体 内皮素受体 血管紧张素Ⅱ受体 与Gpα结合 PLCβ
质膜上的磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）
IP3
肌浆网上的IP3操纵的钙通道开放 释放钙离子
DAG
作为第二信使调 节细胞多种功能
与钙调蛋白结合 发挥生物学效应
生物学中的激素与酶的作用机理
生物学中的激素与酶的作用机理生物学是探究生命的科学，其中涉及到许多分子及其机制。
其中，激素和酶是生物学研究的重点之一。
它们的作用机理是维持生命体的正常运转，进而影响生物体的生长、发育和代谢等方面。
本文将从激素和酶的作用机理、影响效应、应用前景和未来发展等方面进行探讨。
一、激素的作用机理激素是一种分泌于内分泌系统中的生物活性物质，它们对生物体生长、发育、代谢、免疫和生殖等方面都有着广泛的影响。
激素的作用机理主要有以下几种：1. 直接作用于靶组织细胞激素会通过血液循环到达靶组织细胞，与靶细胞的受体结合，从而发挥其生物学效应。
以胰岛素为例，胰岛素受体激活后，可以促进机体对葡萄糖的吸收和利用，降低血糖水平，维持血糖的平稳。
2. 通过影响细胞内信号通路激素可以作用于细胞膜上的受体，使其发生构象变化，从而导致细胞内信号通路的激活，最终影响细胞的生理功能。
雌激素就是这样一种作用于细胞内信号通路的激素，它们通过对女性生殖系统的影响，调节女性月经生理周期。
3. 调节其他激素的分泌激素之间存在复杂的相互作用关系，有些激素通过调节其他激素的分泌而产生生理效应。
例如下丘脑和垂体释放素可以影响促卵泡生成素和黄体生成素的分泌，从而控制生殖周期。
二、酶的作用机理酶是生命体内最为活跃的催化剂，它们参与生物体的大量代谢过程。
酶的作用机理主要是通过分子结构和催化过程的控制，加速反应速率，达到催化生物反应的功效。
1. 分子结构酶的分子结构决定了它们的催化效率和特异性。
酶分子通常由一个或多个蛋白质多肽链组成，由一系列氨基酸残基构成。
这些氨基酸残基可以根据不同的生理反应互相作用，并形成复杂的三维结构，使酶具有区分底物和产物的特性。
2. 催化过程酶的催化过程可以分为两个阶段：酶与底物的结合和酶与底物形成产物。
在酶与底物的结合过程中，酶分子通过亲和力与底物分子结合，形成酶底物复合物。
随后，底物分子在酶的催化下，发生生物化学反应，形成产物。
最后，产物离开酶分子，还原为底物或进入下一步反应。
各种激素化学本质
（1）结构
甲状腺素（3,5,3´,5´-四碘甲腺原氨酸，简称T4）。
I
3'
HO 5' I
I
3
O 5 I
CH 2 CHCOOH NH 2
三碘甲腺原氨酸（3,5,3´-三碘甲腺原氨酸，简称T3）
I
I
3'
HO 5'
3
O 5 I
CH 2 CHCOOH NH 2
各种激素化学本质
（2）生物合成
脊椎动物激素 动物激素
氨基酸衍生物激素 肽和蛋白质激素 类固醇激素 脂肪酸衍生物激素
激素
甲壳类激素 无脊椎动物激素
昆虫激素
植物激素
各种激素化学本质
二、动物激素 （一）氨基酸衍生物激素
甲状腺素 肾上腺素 5-羟色胺
各种激素化学本质
1、甲状腺素
甲状腺分泌 甲状腺素（T4） 三碘甲腺原氨酸（T3）
2．性激素类： （1）雌（性）激素
▪ 卵泡激素 ▪ 黄体激素 主要由卵巢产生，但人类的胎盘、肾上腺皮质甚至 睾丸也产生少量雌激素。
各种激素化学本质
① 卵泡（激）素：雌二醇，雌三醇、雌酮，可看 作雌烃的衍生物。
O
OH
OH
HO
雌二醇
HO
雌三醇
OH HO
雌酮
各种激素化学本质
雌二醇
雌酮
雌二醇活性最高
雌三醇
黄体生成素释放因子
促肾上腺皮质激素释放因子
促黑激素释放因子
促黑激素释放抑制因子
各种激素化学本质
多肽激素的特征：
① 许多激素的第一个氨基酸往往是焦谷氨酸，C端 为酰胺。即没有游离的氨基端和羧基端，这样可 防止氨肽酶、羧肽酶的降解。
激素07
§7 激素•激素的概念•受体与第二信使•激素的作用机理(信息传递的途径)•种类简介§7 –1 激素的概念一、激素的概念：（一）基本概念1、体液：动物指血液、淋巴液、脑脊液、肠液。
2、特定作用部位：靶细胞、靶组织、靶器官。
3、信号分子种类：•化学组成、性质多样：激素、神经递质、局部化学介质、气体信号（NO、CO2、乙烯）等。
4、激素（hormones)：是由生物体内特殊组织和腺体(细胞）产生的化学信号物质。
是通过体液送到特定的部位，发挥特定生理调节作用的一类微量有机物。
广义的激素是指多细胞生物体内，协调不同细胞活动的化学信使。
它使高等生物体的细胞、组织和器官，既分工又协作。
内分泌旁分泌神经传导（二）激素作用的方式：1、自分泌：作用于分泌细胞本身。
2、旁分泌：作用于邻近细胞。
3、内分泌：经体液运输作用于靶细胞。
4、外激素：体内分泌，排出体外，通过空气、水等传播，引起同种生物产生生理效应。
（三）激素作用的特点：1、信号传递作用：2、级联放大作用：极微量，可产生强烈的生理效应；一般体内浓度为10-7‾10 -12mol/L3、相对特异性：激素对靶细胞的专一性。
4、作用的时效性：1）时间长短不一：几秒、分、小时或天；2）作用短暂：5、激素间相互作用：协同或抑制。
（四）激素类别氨基酸衍生物激素脊椎动物激素肽和蛋白质激素类固醇激素动物激素脂肪酸衍生物激素甲壳类激素激素无脊椎动物激素昆虫激素植物激素1、含氮激素：包括蛋白质激素、多肽激素、氨基酸衍生物（儿茶酚胺类）激素等；2、固醇类激素：各种肾上腺皮质激素、性激素等；3、脂肪衍生物类激素：花生四烯酸衍生物，如前列腺素、白三烯和凝血噁烷等。
固醇类激素睾酮雌二醇醛甾酮可的松氢化泼尼松强的松（五）激素的常用检测方法1、放射免疫测定（radioimmunoassay, RIA）可在痕量水平定量和特异测定。
2、酶联免疫吸附测定（Enzyme-linked Immunosorbent Assay, ELISA）放射免疫测定基本原理：•是标记抗原(红)和未标记抗原(蓝)对有限量抗体的竞争性结合或竞争性抑制反应。
激素
（一）肾上腺髓质激素
1、分子结构
2.肾上腺髓质激素的作用
• 交感-肾上腺髓质系统 • 应急反应
中枢神经系统（CNS）兴奋性↑ 呼吸和循环功能活动↑,血液重新分配 代谢↑，血糖↑，脂肪分解↑
（二） 肾上腺皮质激素
• 球状带—盐皮质激素(醛固酮、脱氢皮质酮)
束状带—糖皮质激素(皮质醇为主, 其次皮质酮) 网状带—性激素(脱氢异雄酮、雌二醇)，少量糖 皮质激素
G蛋白偶联的受体
G蛋白偶联的受体是指配体受体复合物与靶蛋白（酶或离 子通道）的作用通过与G蛋白的 偶联，在细胞内产生第二信使， 从而将胞外信号跨膜传递到胞 内影响细胞的行为。
鸟嘌呤核苷酸结合蛋白
Fig.G蛋白偶联受体结构图
Fig. 细胞外信号结合所诱导的G蛋白的活化
1、腺苷酸环化酶作用途径
腺苷酸环化酶(AC)
依赖于cAMP蛋白激酶作用有下列几方面
• 1）使其下游酶分子磷酸化而活化。如：糖原磷酸化酶b磷 酸化为磷酸化酶a(有活性） • 2）使其下游其他功能蛋白磷酸化。如：加压素加速肾小 管重吸收。 • 3）参与特定基因的转录调控.
cAMP应答结合蛋白(CREB) CREB结合蛋白
增强靶基因的表达
2、磷脂酰肌醇途径
3）对肠道的作用：激活1α-羟化酶,促进25-OHD3→1,25-(OH)2-D3，活化vitD, 促进肠道对钙吸收
三、胰腺
• A细胞：
• •
•
20% 胰高血糖素 B细胞： 70% 胰岛素 D细胞： 10% 生长抑素 F细胞： 很少 胰多肽
（一）胰岛素
1、胰岛素的作用
1).糖代谢 组织对葡萄糖的摄取和利用↑ 糖原合成↑,葡萄糖转变为脂肪↑ 血糖↓
3）对生长发育的作用
环境激素的作用机理及其生物效应
环境激素的作用机理及其生物效应环境激素是在环境中存在的一些物质，它们可以通过植物、动物和人体的各种途径进入体内，与内分泌系统的激素发挥类似的作用，导致机体内激素水平的改变，并引起多种生物效应。
环境激素对人类健康和生存环境的长期影响，越来越成为公众关注的焦点。
因此，本文将探讨环境激素的作用机理及其生物效应。
一、环境激素的作用机理环境激素能够模拟内源性激素在体内的作用，通过与激素受体结合产生作用，激活或抑制受体的信号转导途径，并影响细胞内信号转导的过程。
环境激素与受体的亲和力常常比内源性激素低，但由于其在环境中无限制的存在，部分环境激素可以通过足够高的浓度与激素受体结合，进而导致内分泌系统的失衡。
一些环境激素如苯并(a)芘、多氯联苯、草甘膦等物质，与内源性激素雌激素的受体结合效果十分相似，因而被归类为雌激素样物质。
这些物质能够激活细胞的雌激素受体，引起细胞内雌激素信号转导途径的激活，并诱导一系列雌激素样的生物反应，如细胞增殖、增加DNA合成、抗氧化酶和DNA脱氧核糖核酸合成的增加等。
另外一些环境激素如双酚A、戊环素等，可以抑制细胞内的雄激素受体，干扰雄激素的作用，并检测到与生殖细胞的发育异常、卵巢和乳房的细胞增殖等现象的关联。
这些物质间接影响男性的生育能力和雌激素与孕激素的功能。
二、环境激素的生物效应1.生殖系统的影响环境激素的长期暴露通过改变生殖激素的水平，反映在整个生殖系统的微小调整中。
在雌性动物中，环境激素的作用主要体现在乳房的发育和生殖周期的异常。
外源性物质具有雌激素样的作用，可以刺激乳房内的腺体增生，导致由此产生的炎症和结构改变，如乳腺增生症和乳腺癌等疾病的风险增加；而在雄性动物中，通过影响雄激素的水平，抑制睾丸的功能和精子生成，导致男性不育症等疾病的增加。
2.神经生理学的影响环境激素也可以影响神经生理学过程及其调节，导致内分泌失衡的影响谷氨酸受体并增加了消费,从而致使多巴胺和NO级数的减少。
gnrh机理
gnrh机理GNRH（促性腺激素释放激素）是一种调控性腺激素分泌的重要神经肽激素，对于人类的生殖发育和生殖功能具有至关重要的作用。
本文将从GNRH的发现、作用机制、生理功能等方面进行阐述。
GNRH最早是由Matsuo等人在1971年从猪的下丘脑中分离出来的。
它是一种由10个氨基酸组成的肽类激素，通过下丘脑-垂体-性腺轴（HPG轴）调控性腺激素的合成和释放。
GNRH的合成和释放受到多种因素的调控，包括性腺激素的负反馈、神经递质、环境因素等。
GNRH通过与下丘脑中的GNRH受体结合，启动一系列复杂的信号传导过程。
GNRH的受体主要分布在垂体前叶的生殖细胞中，它们接受到GNRH的信号后，通过激活腺苷酸环化酶，产生第二信使环磷酸腺苷酸（cAMP），进而激活蛋白激酶A（PKA），最终导致性腺激素的合成和释放。
GNRH的主要生理功能是调控性腺激素的合成和释放，从而调节生殖发育和生殖功能。
在垂体前叶，GNRH通过刺激促性腺激素（FSH和LH）的合成和释放，间接调控卵巢和睾丸的功能。
在卵巢中，FSH 和LH的作用促使卵泡的发育和成熟，同时刺激雌激素和孕激素的合成和释放。
在睾丸中，FSH和LH的作用促使精子的生成和睾丸激素的合成和释放。
除了对性腺激素的调控作用外，GNRH还参与调节性腺激素的合成和释放。
在下丘脑中，GNRH通过调节促性腺激素释放激素（GnRH）的合成和释放，形成一个负反馈环路，从而调节性腺激素的水平。
这种负反馈机制保持了性腺激素的稳定水平，维持了正常的生殖功能。
GNRH的异常释放或作用异常会导致一系列的生殖疾病。
例如，如果GNRH的合成或释放受到抑制，会导致性腺激素水平低下，进而引发性腺功能减退症。
而过度或不适当的GNRH释放则可能导致性腺激素的过度分泌，引发多囊卵巢综合征等疾病。
近年来，对GNRH的研究不断深入，相关药物的开发也取得了一些进展。
例如，GNRH类似物被广泛应用于临床，用于治疗不孕症、性早熟等疾病。
激素信号转导途径的信号转导机理
激素信号转导途径的信号转导机理激素在人体内起着关键的作用，其调控作用涉及到众多细胞和生理过程，包括代谢、生长、繁殖等。
激素信号的转导途径是一个复杂的过程，经历多个环节，以及前后相互关联的机制，掌握这些机制对了解激素系统的功能调节规律和疾病发病机理有着至关重要的意义。
一、激素介导的信号转导途径激素通过与受体的结合，进而引发一系列的信号转导过程。
激素受体有两种基本类型：细胞膜受体和细胞核受体。
细胞膜受体常见的有：酪氨酸激酶受体、鸟苷酸环化酶激活受体等，而细胞核受体常见的有类固醇受体和甲状腺激素受体等。
在激素信号的传递过程中，首先是激素与受体的结合，触发受体的构象改变。
这种构象改变进一步调节了受体活性，促使下游信号转导过程的发生。
信号传递的下一步是激活跨膜的信号转导蛋白，如酶类，激酶等，进而引发一系列级联反应，产生多个信号分子，最终导致下游基因的表达发生改变。
二、激素信号的依赖及自由激素产生和调控的过程互相依存，常见的激素分泌部位和相对应的激素为：下丘脑-垂体-甲状腺轴（TRH、TSH）、下丘脑-垂体-肾上腺轴（CRH、ACTH、儿茶酚胺）以及下丘脑-垂体-卵巢轴（GnRH、FSH/LH、雌激素/孕激素）。
当体内某种激素的生成或释放出现异常时，会导致激素系统的不平衡，从而引发一系列疾病。
例如：肥胖症是由于胰岛素抵抗导致葡萄糖代谢失调，在体内合成和分泌的胰岛素等激素的数量严重不平衡，引起体态异常等症状。
此外，激素信号也可以在一定范围内自由调节。
在哺乳动物中，激素信号存在很大的变化，通常是受年龄、性别、环境及生物节律等因素的影响，这种自由调节的特性具有很大的灵活性，并有助于激素信号的调节与适应。
比如，雌激素的作用会随周期的变化而变化，主要原因是卵巢的泌素和配合素的变化会影响雌激素通过峰值控制生殖系统发育和正常的周期液循环。
三、激素信号的病理作用激素信号的变化可能导致许多疾病的发生和进展，例如糖尿病、肥胖症、生殖抑制疾病等。
激素的作用机制给力版
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。
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第五章激素及其作用机理
1 填充题
(1)根据激素作用的距离将其分为、和三类。
按其化学本质，可将其分
为、、、四类。
依据激素的溶解性质可将其分为、两类。
(2)激素作用的特性包括、、、、、、。
(3) 调节机体血糖的激素主要有、、、。
(4) 调节机体血磷、血钙的激素主要有、。
它们的化学本质均为。
(5) 可参与机体钠、钾、氯等离子代谢的激素主要、、、、。
(6) 脑激素主要包括、分泌的十几种激素和内啡肽，它们均为类激素。
(7) 受体-配体结合的特性包括、、、、、。
(8) 细胞膜受体的类型有、、、四类。
(9) 依据细胞内受体存在位置可分、两类。
(10) 具有内在酶活性的细胞膜受体包括、、、。
(11) 激素作用第二信使包括有：、、、、、、、等。
(12) 氨基酸激酶信号传导的级联放大系统的主要传导顺序是、、、。
(13) 配体门控离子通道主要有、、、、、、等。
（14）受体的化学本质主要是，特别是，也有一些可作为受体。
2 名词解释
⑴内分泌激素（endocrine hormones）
⑵激素的脱敏作用（densensitization of hormone ）
⑶配体（ligand）
⑷受体（receptor）
⑸反向激动剂（inverse agonist）或负性拮抗剂(negative antagonist)
⑹第二信使(second messenger)
⑺拮抗剂(antagonist)
⑻钙调蛋白(calmodulin，CaM)
⑼ G蛋白（G protein）
⑽具有内在酶活性的受体（receptors with intrinsic enzymatic activity）
⑾依赖于cAMP的蛋白激酶A(cAMP-dependent protein kinase A)
⑿ Ras蛋白（Ras protein）
⒀ Raf蛋白（Raf protein）
3 问答题
(1) 受体识别结合配体（激素）信号后，引发靶细胞一系列生化反应，致使产生特定生理效应。
受
体在上述信号转导过程中的通用作用模式？
(2) G蛋白介导腺苷酸环化酶系统的信号转导应答作用模式？
(3) G蛋白介导磷脂酰肌醇系统的信号转导应答作用模式？
(4)靶细胞对配体信号的转导应答调节作用模式？
１。