CAI生物化学激素 PPT课件
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《生物化学激素》PPT课件 (2)
二、质膜受体（G-蛋白偶联的受体）的作用原理—第二信使学说
亲水性信号分子与膜上特异受体结合，形成激素-受体复合 物，活化质膜上特定的的酶（G-蛋白质激酶），然后激活的 酶再调控其他酶的蛋白活性引起级联反应，对靶细胞产生特 定生理效应；另一方面，导到小分子物质（cAMP、cGMP、 IP3、Ca2+、NO）合成，释放到胞液中，发挥第二信使作用。
第七章 激素 （hormones）
教学目的和要求 掌握激素的概念以及激素的作用方式； 了解激素的分类及主要激素的生理功能。
精选PPT
1
第一节 激素的概述
一、概念 1904年首先由Bayliss W and Starling E提出。由动植物分泌、含量很低、 在体内协调组织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活性物质 （旧称荷尔蒙）。微生物中没有激素，但有激素类似物。
二、甲状腺分泌的激素 1.甲状腺: 2.降钙素(TC:32肽)
精选PPT
9
第四节 含氮激素（二） ——多肽蛋白激素
一、下丘脑
激素种类
化学本质
1.生长激素释放素（GRH）
10肽
2生长激素释放抑制素（GRIH） 14肽
3促甲状腺释放激素（TRH）
3肽
4促肾上腺释放激素（CRH） 9-11肽
5促黑色素释放激素（MRH） 5肽
DG可激活蛋白激酶C（PKC），使细胞内pH 升 高，进而引起对胞外信号的应答。
精选PPT
8
第三节 含氮激素（一）
——主要的氨基酸衍生物类激素
一、肾上腺髓质激素（由Phe Tyr衍生而来） 注意；来源，化学本质，主要生理功能。 （P252） 1. 肾上腺素：拮抗胰岛素（促糖原分解，增加血糖） 2. 去甲肾上腺素：抑制脂肪合成，增加脂肪、Pr的氧化。
亲水性信号分子与膜上特异受体结合，形成激素-受体复合 物，活化质膜上特定的的酶（G-蛋白质激酶），然后激活的 酶再调控其他酶的蛋白活性引起级联反应，对靶细胞产生特 定生理效应；另一方面，导到小分子物质（cAMP、cGMP、 IP3、Ca2+、NO）合成，释放到胞液中，发挥第二信使作用。
第七章 激素 （hormones）
教学目的和要求 掌握激素的概念以及激素的作用方式； 了解激素的分类及主要激素的生理功能。
精选PPT
1
第一节 激素的概述
一、概念 1904年首先由Bayliss W and Starling E提出。由动植物分泌、含量很低、 在体内协调组织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活性物质 （旧称荷尔蒙）。微生物中没有激素，但有激素类似物。
二、甲状腺分泌的激素 1.甲状腺: 2.降钙素(TC:32肽)
精选PPT
9
第四节 含氮激素（二） ——多肽蛋白激素
一、下丘脑
激素种类
化学本质
1.生长激素释放素（GRH）
10肽
2生长激素释放抑制素（GRIH） 14肽
3促甲状腺释放激素（TRH）
3肽
4促肾上腺释放激素（CRH） 9-11肽
5促黑色素释放激素（MRH） 5肽
DG可激活蛋白激酶C（PKC），使细胞内pH 升 高，进而引起对胞外信号的应答。
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8
第三节 含氮激素（一）
——主要的氨基酸衍生物类激素
一、肾上腺髓质激素（由Phe Tyr衍生而来） 注意；来源，化学本质，主要生理功能。 （P252） 1. 肾上腺素：拮抗胰岛素（促糖原分解，增加血糖） 2. 去甲肾上腺素：抑制脂肪合成，增加脂肪、Pr的氧化。
生物化学课件-激素
靶细胞膜上受体偶联的效应器： G蛋白、 细胞膜离子通道、受体的胞内激酶活
性域、 胞内激酶分子等，引起快速效应
〔二〕细胞内受体 信号分子为脂溶性，或小分子、气体分子 此类受体进入细胞核，作用位点在细胞染色体上的
DNA分子—核受体 引起长期效应
四、膜受体类型
〔一〕 G蛋白偶联受体 G protein－linked receptors 这类受体需与G蛋白偶联,才能使靶细胞内产生第二
Gs
AC
ATP cAMP
CR CR
细胞膜
蛋白磷酸化
C
R 2 cAMP
C
R 2 cAMP
Pi Pi Pi
N
转录活化域
DNA结合域
c32AMP-蛋白激酶途径
CREB
核膜
第一信使+受体（胞膜）
cAMP－PKA通路
Gs
AC
ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(有活性)
细胞内特异靶蛋白磷酸化
细胞表现生物学活性
小G蛋白
〔二 〕Raf蛋白〔三〕MAPK2蛋白和MAPK蛋白 MAPK2为双特异性激酶
〔 MAPK蛋白上Thr，tyr双磷酸化而激活〕
EGF、PDF等
具TPK活性的受体
〔SH2〕GRB2 P
〔SH3〕
二聚化
〔Pro)
SOS P
细 ras-GTP 胞
膜
raf P
MAPKKK P
细
胞
反式作用因子 P
核
7.脱敏：
激素长时间作用于靶细胞时，靶细胞会产生一种降 低其自身对激素应答强度的倾向，此现象－－激素的
三、激素的化学本质和分类
以化学本质分：
性域、 胞内激酶分子等，引起快速效应
〔二〕细胞内受体 信号分子为脂溶性，或小分子、气体分子 此类受体进入细胞核，作用位点在细胞染色体上的
DNA分子—核受体 引起长期效应
四、膜受体类型
〔一〕 G蛋白偶联受体 G protein－linked receptors 这类受体需与G蛋白偶联,才能使靶细胞内产生第二
Gs
AC
ATP cAMP
CR CR
细胞膜
蛋白磷酸化
C
R 2 cAMP
C
R 2 cAMP
Pi Pi Pi
N
转录活化域
DNA结合域
c32AMP-蛋白激酶途径
CREB
核膜
第一信使+受体（胞膜）
cAMP－PKA通路
Gs
AC
ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(有活性)
细胞内特异靶蛋白磷酸化
细胞表现生物学活性
小G蛋白
〔二 〕Raf蛋白〔三〕MAPK2蛋白和MAPK蛋白 MAPK2为双特异性激酶
〔 MAPK蛋白上Thr，tyr双磷酸化而激活〕
EGF、PDF等
具TPK活性的受体
〔SH2〕GRB2 P
〔SH3〕
二聚化
〔Pro)
SOS P
细 ras-GTP 胞
膜
raf P
MAPKKK P
细
胞
反式作用因子 P
核
7.脱敏：
激素长时间作用于靶细胞时，靶细胞会产生一种降 低其自身对激素应答强度的倾向，此现象－－激素的
三、激素的化学本质和分类
以化学本质分：
《生物化学激素》PPT课件
生理功能：
促使肾上腺皮质发育和促使肾上腺皮质分 泌激素。
④ 脂肪酸释放激素
（lipotropic hormones，LPH）
β-脂肪酸释放激素（β-LPH）：由91个氨基酸组成 的蛋白质
γ-脂肪酸释放激素（γ-LPH）：由58个氨基酸组成 的蛋白质
功能：促使脂肪水解，释放出脂肪酸。
2、垂体中叶激素
血钙↑，血磷↓。
降钙素（CT）
结构：由32个氨基酸组成的多肽 功能：靶也是骨和肾脏
血钙↓ 血磷↓
❖ 甲状旁腺激素：血钙↑，血磷↓。 ❖ 降血钙素：血钙↓，血磷↓。 ❖ 1,25-二羟胆钙化醇：血钙↑，血磷↑。
（三）、重要固醇类激素
1．肾上腺皮质激素
由肾上腺皮质分泌，主要有7种，它们是环戊烷 多氢菲的衍生物。
促黑激素（MSH）
结构：
❖MSH有α-MSH和β-MSH，均为肽类化合物。 ❖α-MSH是13肽，没有种属差异。 ❖β-MSH有种属差异，人的β-MSH是22肽，牛、羊
的β-MSH是18肽。
功能：促使皮肤黑色细胞分泌黑色素，使皮肤颜色加深。
3、垂体后叶激素
结构：
催产素（oxytocin）和升压素（也称加压素 vasopressin）是含S有上述作用，但作用较弱。
② 肾上腺素可使血管收缩；并能刺激心脏，使心 肌收缩力增加，心跳加快，所以使血压升高。 （对心脏 作用大） （临床上被用来作为升压药物， 起抗休克作用）
• 狗急跳墙：血流速度快，血氧、血糖高
激素
作用 生理上
代谢上
肾上腺素 正肾上腺素
对心脏作用大 强心剂（使心跳加速）
1、由激素的结构基因通过转录与翻译 形成。 2、通过胞内存在的酶系催化合成。
促使肾上腺皮质发育和促使肾上腺皮质分 泌激素。
④ 脂肪酸释放激素
（lipotropic hormones，LPH）
β-脂肪酸释放激素（β-LPH）：由91个氨基酸组成 的蛋白质
γ-脂肪酸释放激素（γ-LPH）：由58个氨基酸组成 的蛋白质
功能：促使脂肪水解，释放出脂肪酸。
2、垂体中叶激素
血钙↑，血磷↓。
降钙素（CT）
结构：由32个氨基酸组成的多肽 功能：靶也是骨和肾脏
血钙↓ 血磷↓
❖ 甲状旁腺激素：血钙↑，血磷↓。 ❖ 降血钙素：血钙↓，血磷↓。 ❖ 1,25-二羟胆钙化醇：血钙↑，血磷↑。
（三）、重要固醇类激素
1．肾上腺皮质激素
由肾上腺皮质分泌，主要有7种，它们是环戊烷 多氢菲的衍生物。
促黑激素（MSH）
结构：
❖MSH有α-MSH和β-MSH，均为肽类化合物。 ❖α-MSH是13肽，没有种属差异。 ❖β-MSH有种属差异，人的β-MSH是22肽，牛、羊
的β-MSH是18肽。
功能：促使皮肤黑色细胞分泌黑色素，使皮肤颜色加深。
3、垂体后叶激素
结构：
催产素（oxytocin）和升压素（也称加压素 vasopressin）是含S有上述作用，但作用较弱。
② 肾上腺素可使血管收缩；并能刺激心脏，使心 肌收缩力增加，心跳加快，所以使血压升高。 （对心脏 作用大） （临床上被用来作为升压药物， 起抗休克作用）
• 狗急跳墙：血流速度快，血氧、血糖高
激素
作用 生理上
代谢上
肾上腺素 正肾上腺素
对心脏作用大 强心剂（使心跳加速）
1、由激素的结构基因通过转录与翻译 形成。 2、通过胞内存在的酶系催化合成。
生物化学CAI课件
• 4 名词解释
• 半保留复制 领头链 随从链 岗崎 片段点突变
• 5 在DNA 半保留复制中，两条新合成的链 为什么都可以5′→3′延长？
•
树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.12.1720.12.17Thursday, December 17, 2020
•
人 生 得 意 须 尽欢， 莫12/17/2020 9:51:00 AM
•
踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 12月 17日 上午9时 51分20.12.1720.12.17
•
追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 12月 17日 星期四 上午9时 51分0秒 09:51:0020.12.17
•
严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 12月上 午9时51分 20.12.1709:51December 17, 2020
•
安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.12.1709:51:0009:51Dec-2017-Dec-20
•
加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。09:51:0009:51:0009:51Thursday, December 17, 2020
•
安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.12.1720.12.1709:51:0009:51:00December 17, 2020
• (二)真核生物的端粒和端粒酶
• 端粒(telomere) 是真核生物染色体线性 DNA分子末端的结构
– 富含GC的重复序列
– 人：(TTAGGG)n • 端粒酶(telomerase) RNA--蛋白质复合
生物化学激素授课PPT
氨基酸衍生物
如甲状腺素、肾上腺髓质激素等。
肽类激素
如生长激素、胰岛素等。
生物化学激素的作用机制
信号转导
调节代谢
生物化学激素通过与靶细胞膜上的受体结 合，引发一系列的信号转导反应，最终调 节靶细胞的生理活动。
生物化学激素可以调节糖、脂肪和蛋白质 等物质的代谢过程，维持机体内环境的稳 态。
生长发育
免疫功能
自身调节
内分泌腺或内分泌细胞内部的理 化因素变化，也会影响生物化学 激素的分泌量。
体液பைடு நூலகம்节
某些激素或代谢产物通过血液循 环到达靶组织，调节生物化学激 素的分泌量。
生物化学激素的代谢
生物化学激素的分解代谢
生物化学激素在体内经过分解代谢，被降解为简单的化合物 ，如氨基酸、糖等。
生物化学激素的排泄
生物化学激素经过代谢后，其产物通过肾脏、肝脏等器官排 泄至体外。
01
生物化学激素与生 理功能
生物化学激素与生殖功能
生殖功能调节
生物化学激素在生殖过程中起着 重要的调节作用，如促性腺激素 、性激素等，它们影响生殖器官 的发育和功能，维持生殖健康。
生殖周期调控
生物化学激素参与生殖周期的调 控，如月经周期、排卵等，通过 调节生殖细胞的增殖、分化和凋 亡，维持生殖系统的正常运转。
生物化学激素在疾病治疗中的研究进展
乳腺癌治疗
研究雌性激素在乳腺癌发生和发展中的作用机制，为乳腺癌的预 防和治疗提供新的策略。
糖尿病治疗
研究胰高血糖素、胰岛素等激素在糖尿病中的作用机制，为糖尿 病的治疗提供新的药物靶点。
神经退行性疾病治疗
研究神经递质等生物化学激素在神经退行性疾病中的作用机制， 为神经退行性疾病的治疗提供新的思路。
《生物化学》课件-激素作用机制
胞外的激素与跨膜的受体结合后引起
受体构象变化，然后激素-受体复合物激活 膜内的G蛋白。
无活性的G蛋白（Gβγα -GDP）发生 GTP-GDP交换，形成有活性的G蛋白 （Gs），其催化亚基Gα—GTP解离出来，
扩散到细胞内，激活其效应子（腺苷酸环 化酶、PLC、K+通道等）。
肾上腺素在促进糖 元分解中的级联放 大作用（下图）：
（二）肌醇三磷酸（IP3）及钙（Ca2+）— 钙调蛋白激酶途径
1、信号转导过程 激素（儿茶酚胺、血管舒张素Ⅱ、抗利尿素、5-羟色 胺等）与细胞膜上受体结合，激活G蛋白，通过G蛋白介 导，激活磷脂酶C（PLC，磷酸肌醇酶）。后者可将磷 脂酰肌醇-4,5-二磷酸（phosphatidyl inositol 4,5bisphosphosphate PIP2）水解成二脂酰甘油（DAG）及 1,4,5-肌醇三磷酸（inosinol -1,4,5-trisphosphate IP3）， 这二者都是第二信使。
结合域：决定其结合配体的特异性。 功能域：参与转导信息。
4、受体的类型
细胞膜受体 细胞内受体
①受体—离子通道型 结构特点：由数个亚基组成，每个亚基均
有胞外、胞内和跨膜三个结构域，亚基的某些 区段共同构成离子通道。
信息传递：结合域与配体（激素）结合后，
受体变构，使通道开放或关闭，引起或切断离 子的跨膜流动，从而传递信号。
★信息传递： 激素与受体结合后，受体首先 自身磷酸化，然后进一步磷酸化其它效应蛋白。
④受体—转录因子型
★结构特点：位于细胞内， DNA结合蛋白。 ★信息传递：激素直接进入细胞内并与细胞内 受体结合，活化的激素—受体复合物转移入核 内，与所调控基因的特定部位结合，然后启动 转录。
受体构象变化，然后激素-受体复合物激活 膜内的G蛋白。
无活性的G蛋白（Gβγα -GDP）发生 GTP-GDP交换，形成有活性的G蛋白 （Gs），其催化亚基Gα—GTP解离出来，
扩散到细胞内，激活其效应子（腺苷酸环 化酶、PLC、K+通道等）。
肾上腺素在促进糖 元分解中的级联放 大作用（下图）：
（二）肌醇三磷酸（IP3）及钙（Ca2+）— 钙调蛋白激酶途径
1、信号转导过程 激素（儿茶酚胺、血管舒张素Ⅱ、抗利尿素、5-羟色 胺等）与细胞膜上受体结合，激活G蛋白，通过G蛋白介 导，激活磷脂酶C（PLC，磷酸肌醇酶）。后者可将磷 脂酰肌醇-4,5-二磷酸（phosphatidyl inositol 4,5bisphosphosphate PIP2）水解成二脂酰甘油（DAG）及 1,4,5-肌醇三磷酸（inosinol -1,4,5-trisphosphate IP3）， 这二者都是第二信使。
结合域：决定其结合配体的特异性。 功能域：参与转导信息。
4、受体的类型
细胞膜受体 细胞内受体
①受体—离子通道型 结构特点：由数个亚基组成，每个亚基均
有胞外、胞内和跨膜三个结构域，亚基的某些 区段共同构成离子通道。
信息传递：结合域与配体（激素）结合后，
受体变构，使通道开放或关闭，引起或切断离 子的跨膜流动，从而传递信号。
★信息传递： 激素与受体结合后，受体首先 自身磷酸化，然后进一步磷酸化其它效应蛋白。
④受体—转录因子型
★结构特点：位于细胞内， DNA结合蛋白。 ★信息传递：激素直接进入细胞内并与细胞内 受体结合，活化的激素—受体复合物转移入核 内，与所调控基因的特定部位结合，然后启动 转录。
生物化学第16章激素
All receptors that mediate transmembrane signaling processes fit into one of three receptor superfamilies:
The 7-transmembrane segment (7-TMS) receptors
1、膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径
1）受体结构：
β-肾上腺素受体是一个跨膜的受体蛋白
七螺旋区结构是激活G蛋白的跨膜受体所具 有的普遍性质
肾上腺素的结合位点位于跨膜螺旋所形成 的“口袋” 里。
受体对G蛋白的激活不只取决于是否有激素 结合于它（激素的绝对浓度），更与激素 浓度的变化增高有关。
脂肪酸衍生物激素（前列腺素）：主要由 生殖系统及其它组织分泌产生。
二、激素的作用机制
蛋白质、多肽类激素以及前列腺素— —第二信使学说
1. 膜受体通过腺苷酸环化酶作用途径 2. 钙及肌醇三磷酸作用途径 3. 受体的酪氨酸激酶途径 固醇类激素——基因表达学说 4. 固醇类激素受体调节基因转录速度
常见的突变是位于20 号染色体长臂的编码Gsα亚 基基因8号外显子的Arg 201 His或Arg 201Cys错 义点突变
变异使病灶部位细胞内基质中cAMP水平明显增加 ,导致cAMP依赖性受体(如ACTH, TSH, FSH, LH 受 体等)被自发激活,在内分泌腺组织中发生自律性 激素过多分泌或激素抵抗过程。
G蛋白参与多种信号传导过程，信号传导过程在 细胞膜上发生。
Self-inactivation of Gs
McCune-Albright syndrome
一种具多发性骨纤维发育不良、非隆起性皮肤褐 色素沉着和性早熟三大特点的疾病
CAI生物化学激素 共61页
腺体激素 组织激素
1.氨基酸衍生物类激素
2.肽及蛋白质激素 3.固醇类激素
4.脂肪族激素
无脊椎动物激素
甲壳类激素 昆虫激素
生长素类
赤霉素类
细胞分裂素类
脱落酸
乙烯
激素的作用方式：
• 激素被分泌后，可以三种不同的方式作用于靶细胞 ：
①自分泌（autocrine)：激素分泌释放后仍作用于自 身细胞，其传递介质为胞液，如癌蛋白；
激素通过基因形成大量的特异蛋白质
核膜
激素－受体复合体 （转录增强因子）
合成出大量的mRNA
激素
特异受体
合成出大量的特异蛋白
练习： 1、正常情况下，人体进食后血液内 A、胰岛素减少，胰高血糖素含量增加 B、胰岛素增加，胰高血糖素含量增加 C、胰岛素减少，胰高血糖素含量减少 D、胰岛素增加，胰高血糖素含量减少
四、脱落酸
脱落酸是植物生长抑制剂，可促使植物离层细胞成熟， 从而引起器官脱落。
OH
O
COOH
脱落酸
五、乙烯
乙烯是高等植物体内正常代谢的产物。乙烯的生理作 用是降低生长速度。促进果实成熟、促进细胞径向生长而 抑制纵向生长，诱导种子萌发，促进器官脱落等效应。
第三节 激素的作用原理
cAMP级联放大作用
三、酶的激活作用
激素结合到酪氨酸激酶受体上激活催化活性，使受体 本身的酪氨酸残基磷酸化。受体中酪氨酸的磷酸化又进一 步促进酪氨酸激酶的活性。
胰岛素就是这样起作用的。表皮生长因子(即EGF)也 类似地起作用。现在还发现许多致癌基因也如此：几种致 癌基因的蛋白产物或具有酪氨酸激酶活性或触发这个级联 放大过程。
磷 酸 化的 磷酸 化酶 激酶 ＋ADP (活 性 形 式 )