激素作用机制
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。
高考知识能力提升专题23 激素调节知识拓展提升(一)激素的作用机制
高考知识能力提升专题23 激素调节知识拓展提升（一）激素的作用机制1.激素的作用方面激素对机体整体功能的调节作用大致可归纳为以下几个方面：①维持机体稳态激素参与调节水、电解质和酸碱平衡以及维持体温和血压相对稳定等过程，还直接参与应激等，与神经系统、免疫系统协调、互补，全面调整机体功能，适应环境变化。
②调节新陈代谢多数激素都参与调节组织细胞的物质中间代谢和能量代谢，维持机体的营养和能量平衡，为机体的各种生命活动奠定基础。
③促进生长发育促进周身组织细胞的生长、增殖、分化和成熟，参与细胞凋亡过程等，确保并影响各系统器官的正常生长发育和功能活动。
④调节生殖过程促进生殖器官的正常发育成熟和生殖的全过程，维持生殖细胞的生成直到妊娠和哺乳过程，以保证个体生命的绵延和种系的繁衍。
2. 激素的作用过程（1）激素对靶细胞产生调节效应大致经历以下几个连续的环节：3. 激素的作用机制（1）激素受体（2）机制示意图（3）cAMP第二信使作用途径①作用示意图H：激素；R：受体；GP:G蛋白；AC：腺苷酸环化酶；PDE：磷酸二酯酶；PKr：蛋白激酶调节亚单位；PKc：蛋白激酶催化亚单位②作用过程③相关激素种类促肾上腺皮质激素释放激素、生长激素抑制激素、促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、卵泡刺激素、黄体生成素、胰高血糖素、黑素细胞刺激素、促脂素、血管升压素、绒毛膜促性腺激素、阿片肽、降钙素、甲状旁腺激素、血管紧张素Ⅱ、儿茶酚胺（β肾上腺素能、a肾上腺素能）等。
（4）DG、IP3等第二信使途径①作用示意图②作用过程③相关激素种类促性腺激素释放激素、促甲状腺激素释放激素、血管升压素、缩宫素、儿茶酚胺、血管紧张素Ⅱ、促胃液素、血小板衍生生长因子等。
（5）胞内（核或胞质）受体的激素作用机制①作用过程示意图②相关激素种类皮质醇、醛固酮、孕激素、雄激素、雌激素、钙三醇、甲状腺素、三碘甲腺原氨酸等4.激素间相互作用（1）协同作用协同作用是指多种激素联合作用对某一生理功能所产生的总效应大于各激素单独作用所产生效应的总和。
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。
生物学中激素的作用机制
生物学中激素的作用机制激素又称为内分泌素，是一种由内分泌系统分泌的化学物质，在动物体内发挥着重要的调节和控制作用。
激素可以促进或者阻止细胞的生长、发育和分化，使得不同的细胞在不同的时间和地点表现出不同的特性。
本文将从激素的分类、作用机制以及其在生物学中的应用等方面进行深入探讨。
一、激素的分类按照作用的范围和方式，激素一般可以分为两大类：泛素和特殊素。
其中，泛素是对于许多细胞和组织都具有影响的激素，主要包括生长激素、性激素、甲状腺激素等；而特殊素则是只对某些特定细胞或组织产生影响的激素，如肾上腺皮质激素、胰岛素等。
二、激素的作用机制激素的作用机制可以归纳为两种基本类型：基因调节型和膜通道调节型。
1、基因调节型基因调节型指的是激素通过化学信使的作用直接作用于细胞核内的基因，从而改变基因的转录和翻译过程，从而调节许多细胞的生长、分化和代谢。
例如，人体内的生长激素就能够通过钙离子的作用来直接激活核蛋白激酶C（PKC），进而使得转录因子JAK2的活性增强，在细胞核内促进生长激素的早期反应基因表达。
同样，甲状腺激素也能够通过某些新形成的RNA种类影响细胞内蛋白质的翻译过程，从而引发不同的生理反应。
2、膜通道调节型膜通道调节型是指激素通过与细胞膜结合，在细胞膜上诱导外周蛋白的构象变化而影响其活性，以达到调控细胞加速或减速的生长、分化、代谢等一系列生理反应。
此种类型的激素主要包括肾上腺素、去甲肾上腺素和神经生长因子等。
三、激素在生物学中的应用对于激素应用方面，目前主要有以下几个方向：1、生物医学激素在生物医学领域中被广泛应用，如通过体内注射控制细胞糖代谢的胰岛素、治疗更年期的雌性荷尔蒙等。
此外，激素还被用于治疗某些癌症、肌萎缩等疾病。
2、动物和植物生长在动植物生长中，激素的作用主要体现在调节植物光合作用、水分代谢、植株生长、干部生长等方面。
常用的激素包括生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯等。
激素的应用在引种栽培、延长果蔬保鲜期等方面也有着广泛的应用前景。
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。
生物学中的激素作用机制
生物学中的激素作用机制激素是一种重要的生物分子，它们能够影响体内多种生理过程，包括生长、代谢、生殖、免疫等。
本文将讨论激素作用机制的几个方面。
一、激素的分类激素是由内分泌腺体分泌出的，可以分为蛋白激素和类固醇激素两大类。
蛋白激素包括生长激素、促卵泡激素、促甲状腺激素等，它们通过细胞膜上的受体介导信号传递，激活多种酶和蛋白质，促进细胞生长、分化和代谢活动。
类固醇激素包括雄激素、雌激素、孕激素等，它们能够穿过细胞膜进入细胞质内，结合核受体影响基因转录和蛋白质合成，从而调节细胞增殖和分化等生理活动。
二、激素受体的结构和功能激素受体是细胞表面或内部特异性受体分子，能够特异地结合激素并介导其信号传递。
蛋白激素受体主要是膜上G蛋白偶联受体，分为Gq、Gs和Gi等三大类型。
当激素结合到G蛋白偶联受体时，它会激活不同的G蛋白下游效应器，如腺苷酸酰化酶、磷脂酰肌醇酰转移酶等，最终导致离子通道开闭或代谢途径激活，从而引起生物效应。
类固醇激素受体是一种转录因子，结合激素后在细胞质内形成复合物，进入细胞核后结合特定DNA序列，促进或抑制基因转录。
三、激素的生理效应激素能够影响多种生理过程，在不同的生理状态下发挥不同的作用。
例如，生长激素能够促进骨骼生长和蛋白质合成，促进肌肉发育和糖代谢；促甲状腺激素可以刺激甲状腺合成和分泌甲状腺素，促进能量代谢和体温升高；雄激素可以促进男性生殖器官和二次性征的发育，维持正常的精子生产和性欲；雌激素则能够促进女性性器官和二次性征的发育，调节生殖周期和妊娠过程。
四、激素失调的疾病激素在体内的水平过高或过低均可能导致生理过程失调，引起疾病。
例如，生长激素分泌过多时可引起儿童巨人症、成人肢端肥大症；促甲状腺激素过高则可导致甲状腺功能亢进症，引起心悸、手抖等症状；雄激素过高则可导致前列腺增生症、乳腺癌等男性相关疾病；雌激素过高则可导致子宫内膜癌、乳腺癌等女性相关疾病。
总之，激素是影响生物机体多种生理过程的重要分子，它们通过特异受体介导多种信号传递途径，直接或间接影响基因转录和蛋白质合成，调节体内的多种代谢和生理活动。
激素调节作用的分子机制
激素调节作用的分子机制激素是人们生命周期中不可或缺的物质，影响着人类各方面的生理现象。
激素调节作用的分子机制，是指激素调节作用所涉及到的分子机制，包括激素合成、分泌、生物活性以及信号转导等多方面。
本文将对这些分子机制进行探讨。
一、激素的合成与分泌机制激素通过内分泌系统来传递其信号。
内分泌腺是产生和分泌激素的主要组织。
内分泌腺主要包括垂体、甲状腺、肾上腺、卵巢和睾丸等。
激素的合成与分泌机制不完全相同，但它们都需要多种因素的调控。
以甲状腺素为例，人体的甲状腺是合成甲状腺素的主要腺体。
甲状腺素的合成流程大致分为四个步骤：摄取、碘化、合成和分泌。
首先，甲状腺细胞通过紧邻它们的毛细血管摄取血液中的碘。
然后，在碘化酶的催化下，碘离子与氨基酸tyrosine结合产生二碘-tyrosine和单碘-tyrosine。
这些分子再发生头尾结合，生成T4和T3，然后被分泌到血液中。
二、激素作用的生物学机制激素调节多种生理现象，包括生长、代谢、和性征的表现等。
对于每一种激素作用，都有一条特定的生物学机制。
酮固醇激素是一类由肾上腺皮质分泌的化合物，具有影响代谢的作用。
它们的生物活性，主要归功于它们在细胞质中的受体。
在细胞核内绑定受体后，其结构改变并进入DNA序列，直接影响转录的起始位点。
这种转录上的影响，最终导致特定基因表达的改变。
三、激素作用的信号转导路径信号转导路径是指从细胞外部信号到细胞内部最终的效应分子之间的转换过程，并涉及多种分子之间的相互作用和调控。
信号转导途径可以是通过细胞膜的，也可以是通过细胞骨架的，但它们归根到底都是从环境因素到细胞内部信号转换，从而影响了细胞内外的生理现象。
肽类激素通过细胞膜上特定的受体来传递其信息。
例如，胰高血糖素是一种从胰腺分泌的肽类激素，它通过胰岛素受体激活特定的信号转导途径。
这些途径涉及葡萄糖激酶的激活、胰岛素受体底部的血糖转运蛋白等分子的磷酸化，最终产生降低血糖水平的生物效应。
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一、受体与配体的概念
（一）受体的概念 受体(receptor)是细胞膜上或细胞内 能特异识别生物活性分子并与之结合， 然后将识别和接受的信号正确无误地放 大并传递到细胞内部，进而引起生物学 效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。
（二）配体的概念 对受体具有选择性结合能力，结合 后使该细胞产生特定生物效应的生物活 性化学信号分子，称为配体（ligand）
种类 神经
递质 激素
信息物质 乙酰胆碱、谷氨酸、
–氨基丁酸 蛋白质、多肽及氨基酸 衍生物类激素 类固醇激素、甲状腺素
受体
引起细胞内的变化
质膜受体 影响离子通道关闭
质膜受体 引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸化 和去磷酸化，改变细胞的代谢和 基因表达 胞内受体 调节转录
生长 因子
类胰岛素样生长因 -1、 质膜受体 引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸化 表皮生长因子、 血小板 和去磷酸化，改变细胞的代谢和 衍生生长因子 基因表达 胞内受体 调节转录
一、通过第二信使介导的信号转导
（一）cAMP-蛋白激酶途径
胰高血糖素、肾上腺素 促肾上腺皮质激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gs) 胰岛素等
G蛋白(Gi)
+
+
腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP
磷酸二酯酶 5’-AMP
NH2 N N N
腺苷酸环化酶
(adenylate cyclase,AC)
非催化型受体
活化JAKs 激活STAT
调节基因转录
干扰素激活
JAK、STAT，
并诱导STAT复
合体核内转移
及调节基因转 录机制
（三）胞内受体（intracellular receptor）
位于胞浆和细胞核内，多为DNA结合蛋白， 当与相应配体结合后，能与DNA分子结合，调
节基因转录。
能与此型受体结合的信息物质有类固醇激素、
甲状腺素和维甲酸等。
NH2 受体调节区 DNA结合区 核定位 序列 激素结合区
COOH
(1) DNA结合区：含锌指结构，与DNA结合 (2) 核定位序列：引导受体向核内移动 (3) 激素结合区：使受体二聚化；激活转录
(4) 受体调节区：具转录激活作用
不同类型受体介导的信号转导模式
第四节 细胞膜受体作用机制
细胞信息传递(Signal Transduction)
细胞外信息如何传入细胞内并 引起细胞反应 不同亚群细胞之间的协调配合
信息物质（signal molecules）：
调节细胞生命活动的化学物质
特定的细胞释放信息物质
信息物质经扩散或血循环 到达靶细胞 与靶细胞的受体特异性结合 受体对信号进行转换并启动 靶细胞内信使系统 靶细胞产生生物学效应
从而激活受CRE调控的基因转录。
细胞膜
Gs AC
ATP
R R
cAMP
酶或功能蛋白磷酸化
R R 2 cAMP 2 cAMP
C C
C C
PKA
Pi Pi Pi
N
转录活化域 DNA结合域
CREB
核 膜
cAMP-蛋白激酶途径
(cAMP response elemnet binding protein,cAMP反应元件结合蛋白）
（二）Ca2+-依赖性蛋白激酶途径
Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径 Ca2+-钙调蛋白(Ca2+- CAM)依赖性途径
Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径
促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素、 抗利尿激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gp) 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)
磷脂酰肌醇
（一）受体的分类 1. 膜受体——绝大部பைடு நூலகம்是镶嵌糖蛋白
其配体信号分子为亲水性物质， 如细胞因子，蛋白多肽类激素，水溶 性激素，前列腺素，亲水性神经递质
等，不能通透靶细胞膜进入胞内
2. 胞内受体——全部为DNA结合蛋白
某些配体信号分子可以直接穿过靶细胞膜，
与细胞浆或细胞核受体相互作用，通过调控特定
基因的转录，利用基因表达产物的表达上调或下
细胞膜
含TPK结构域的受体
EGF:表皮生长因子 IGF-1:胰岛素样生长因子 PDGF:血小板衍生生长因子 FGF:成纤维细胞生长因子
丝氨酸/ 苏氨酸 蛋白激 酶活性
TGFβ的Ⅰ型和Ⅱ型受体
4. 与酪氨酸蛋白激酶活性相关的受体
配体
* 非催化性受体 * JAKs (janus kinases) * 信号转导子和转录激动子 (signal transductors and activators of transcription ，STAT)
细 胞 信 息 转 导 的 过 程
信息物质的分类
细胞间信息物质(extracellular signal molecules) 由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化 学物质，又称为第一信使(first messenger)
细胞内信息物质(intracellular signal molecules)
• 激动剂(agonist)
• 拮抗剂(antagonist)
- 虽然能与受体结合，但并不使靶细胞产生生物 效应的配体，它可拮抗激动剂的作用 • 部分激动剂(partial agonist) - 既具有激动作用，又具有拮抗作用的配体
• 反向激动剂(inverseagonist)
- 又称为负性拮抗剂(negative antagonist)或抑制
分泌胰高血糖素
血糖 降低
Gs ATP C R
AC cAMP C C R
细胞膜
2 cAMP
C
R
R
2 cAMP
Pi
E
E
血糖的来源和去路
食物糖
糖原 -P 磷酸化酶 丙酮 -P 酸激 酶等
CO2 + H2O
肝糖原
血 糖
尿糖
糖原合酶-P
肝(肌)糖原
其它糖
非糖物质
﹥肾糖阈
乙酰CoA羧化酶 -P
脂肪、氨基酸
甘油三酯脂肪酶 -P
NH2 N N N
O HO P OH O
O P OH O
O P OH O CH2 N O
ATP
OH
OH
O CH2 N O
O
P OH
O
OH
NH2 N O N N
cAMP
HO
P OH
O
CH2
N O
AMP
磷酸二酯酶
OH OH
(phosphodiesterase, PDE)
cAMP的作用机制
cAMP 对细胞的调节作用是通过激活 cAMP 依赖性蛋白激酶(蛋白激酶A, PKA) 系统来实现的。
第七章 激素及其作用机制
Hormones and Their Mechanism of Action
南方医科大学基因工程研究所 生物化学与分子生物学教研室 朱利娜 julia@
内容提纲
概述 主要激素的化学与生理生化功能 激素作用机制与受体
细胞膜受体作用机制
细胞内受体作用机制
激素
R GC
GC 可溶性 受体 胞膜 NO
GTP
cGMP
PKG
蛋白质磷酸化
* 生理效应：如心钠素、NO舒张血管平滑肌。
第三信使(third messenger)
负责细胞核内外信息传递的物质，又称为 DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的 核蛋白，能调节基因的转录。
第三节 受 体
Receptor
受体与配体的概念
受体-配体结合的特性
受体的分类、一般结构及功能 （一）受体的分类
（二）膜受体类型
（三）胞内受体
4,5-二磷酸(PIP2)
IP3+ DAG
DAG，IP3的生物合成
DAG生成后仍留在质膜上，在磷脂酰丝氨酸 和Ca2+的配合下，激活蛋白激酶C（PKC）。 IP3生成后，从膜上扩散至胞浆中与内质网和
肌浆网上的受体结合，从而促进这些钙储库内的
Ca2+迅速释放，使胞浆内Ca2+浓度升高。在DAG 和膜磷脂共同诱导下，PKC被激活。
Ｃ
Ｃ
核膜
Pi Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ
Ｃ
Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Pi Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Pi Pi
细 胞 核
DNA
ＣＲＥ
结构基因
蛋白质 PKA对基因表达的调节作用
PKA对底物蛋白的磷酸化作用
底物蛋白
糖原合酶 磷酸化酶b激酶 激素敏感脂肪酶 CREB 组蛋白
磷酸化后果
失活 激活 激活 活化转录因子作用 失去对转录的阻遏作用
Mechanism of Signal Transduction by Membrane Receptors
通过第二信使介导的信号转导
cAMP-蛋白激酶途径 Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 cGMP-蛋白激酶途径
通过相关蛋白激酶的信号转导 有丝分裂原激活蛋白激酶的信号转导 靶细胞对配体信号的响应
调，由此启动一系列的生化反应，最终导致靶细 胞产生生物效应。
（二）膜受体类型
1. G蛋白耦联受体 2. 离子通道受体 3. 具有内在酶活性的受体
4. 与酪氨酸蛋白激酶活性相关的受体
1. G 蛋白偶联受体 (G-protein coupled receptors，GPCRs)
G蛋白偶联区
G蛋白 (guanylate binding protein) ——鸟苷酸结合蛋白
维生素 维生素A、维生素D