生物化学课件 激素

概念早期概念：由动物器官产生，通过血液到达靶器官，并产生特异激动效应的一类化合物现在概念：由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，在体内作为信使传递信息，对机体生理过程起调节作用的物质。

是一类不参与具体的新陈代谢只对某特定代谢和生理过程起调节控制作用的一类微量化学信息分子广义概念：多细胞生物体内（不论来源是细胞、组织或腺体，凡具有特殊生理作用的内分泌物），协调不同细胞活动的化学信使。

它使高等生物体细胞、组织和器官，既分工又协作（1）内/远距分泌：内分泌腺分泌激素进入血液循环转运至远距离靶细胞产生效应（2）旁分泌：部分细胞分泌激素通过扩散，作用于邻近的细胞（3）自分泌：细胞分泌的激素对自身或同类细胞发挥作用（4）外激素：体内分泌但排出体外，通过空气、水等传播，引起同种生物产生生理效应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机能发生亢进或减退，都会破坏分泌和功能平衡，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。

激素的化学本质/分类Nitrogenous hormones[含氮激素类]氨基酸衍生物激素多肽及蛋白质类激素胺类激素Steroid[固醇类激素]甾醇类激素P551 表17-1 17-2Derivatives of fatty acid[脂肪酸衍生物激素（二十碳四烯酸）]含氮激素包括蛋白质、肽、儿茶酚等水溶性大分子，不易通过细胞膜。

通过与膜受体结合，诱导生成第二信使，将信号转导入细胞内胺类激素：儿茶酚AA衍生物类激素：甲状腺素肽类激素：抗利尿素蛋白质类激素：生长素、胰岛素、促卵泡激素、黄体生成素垂体、下丘脑、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺髓质、胰岛、肠黏膜、胃黏膜等分泌的激素是含氮激素p551-552表17-1甾体激素（甾醇类激素）包括肾上腺皮质、性腺、胎盘等分泌的激素都属此类。

类固醇激素等小分子脂溶性激素，可以透过细胞膜进入细胞内，在细胞内与胞浆受体结合，形成激素胞浆受体复合物，复合物通过变构就能透过核膜，再与核内受体相互结合，转变为激素-核受体复合物，促进或抑制特异的mRNA合成，再诱导或减少新蛋白质的合成。

脂肪族激素（脂肪酸衍生物激素）：主要是前列腺素PG，目前已知有几十种此类激素。

二、激素的合成与分泌1、激素的合成途径2、多肽激素合成后储存在分泌囊3、甲状腺激素和肾上腺激素是氨基酸衍生物4、固醇类激素源自胆固醇5、脂肪族激素——前列腺素①由激素的结构基因通过转录与翻译形成：一般是多肽和蛋白质类激素②通过细胞内存在的酶系催化合成：一般是氨基酸的衍生物类、固醇类和脂肪族类激素多肽和蛋白质类激素的合成与一般蛋白质生物合成一样许多多肽激素最初合成的是分子较大、没有生物活性或很低的“原激素”，然后经酶解才加工成分子较小的具生物活性的激素p554图17-2 ——生理意义甲状腺激素是含碘的酪氨酸衍生物，能吸收体内70%-80%的碘肾上腺素和去甲肾上腺素是酪氨酸的衍生物P556图17-4各种固醇类激素生成过程，在开始时都相同，由胆固醇（C27）转变成孕酮（C21），然后再由孕酮分别生成其它激素前列腺素（PG）实际上是一类具有生物活性的物质的总称，目前已发现的有几十种，分为E、F、A、B 四大类，其基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪酸侧链的二十碳脂肪酸（前列腺烷酸）p557图17-6、7三、重要激素举例1、氨基酸衍生物激素2、重要多肽类激素3、重要固醇类激素4、脂肪族激素肾上腺激素分泌合成：肾上腺髓质，由Tyr转化而来生理功能：对糖代谢影响最大，可增强肝糖原分解迅速升高血糖；使心跳加快、血管收缩、血压上升，临床用作抗休克药——强心剂还能促进蛋白质、氨基酸、脂肪分解甲状腺素（T4）及三碘甲腺原氨酸（T3）：甲状腺分泌的含碘酪氨酸衍生物，当受促甲状腺激素刺激时，溶酶体中的蛋白酶水解甲状腺球蛋白，放出T4和T3。

与血浆中的蛋白质结合运输，可防止T3、T4经肾丢失。

T3、T4在肝中失活，肝中有一种与甲状腺素亲合力极强的蛋白质，血流经过肝脏时，1/3的甲状腺素被肝细胞摄取，与葡萄糖醛酸或硫酸反应后失活，由胆汁排出。

还可脱氨、脱羧、脱碘而失活。

甲状腺素（T4）及三碘甲腺原氨酸（T3）：生理功能：增强新陈代谢，引起耗氧量及产热量增加，促进智力与体质发育。

缺乏症：幼年发育迟缓，行动呆笨等成年厚皮病、基础代谢降低过量：甲亢、基础代谢增高、眼球突出、心跳加快、消瘦、神经系统兴奋提高，表现为神经过敏甲状腺激素的生理作用一种认为甲状腺素主要作用在细胞的产能体系，特别是线粒体中形成ATP的氧化磷酸化过程，这种作用关系到甲状腺素对基础代谢的生理效应；另一种认为甲状腺素的主要作用是增强RNA的形成，这可能就是甲状腺素能促进个体生长发育及促进总的代谢效应的原因。

重要多肽激素由垂体、下丘脑、胰腺、甲状旁腺、胃肠粘膜以及胸腺分泌的激素属于多肽或蛋白质垂体在神经系统控制下调节全身各种内分泌腺，是各种内分泌腺的推动者垂体分为前叶、中叶和后叶，前叶及中叶能自行合成激素，但后叶仅贮存和分泌激素，后叶所分泌的激素由下丘脑制造，再由血流带到后叶1、垂体前叶激素垂体前叶在内分泌系统中起主导作用，与动物的生长、性别及代谢密切相关。

目前已经提纯的有6种生长激素、促甲状腺激素、促黄体生成激素、促卵泡激素、催乳激素、促肾上腺皮质激素β/γ脂肪酸释放激素—促进脂肪水解生长激素（GH）是蛋白质，动物生长激素分子量20000-50000不等，人GH分子量21500，191个AA功能：刺激骨骼生长，促进粘多糖及胶原的合成，影响蛋白质、糖、脂代谢，最终影响体重的增长。

幼年分泌不足——侏儒症；分泌过多——巨人症；成年过多——肢端肥大症。

垂体活性过高，生长素促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素（抑制糖氧化），引起高血糖及糖尿促甲状腺激素（TSH）是糖蛋白，有2个亚基（TSHα和TSHβ），α-链含有96个AA残基及2个糖侧链，其中行使生理功能的是β链。

TSH的分泌受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放因子的促进。

功能：促进甲状腺的发育及分泌促黄体生成激素（LH）—2亚基的糖蛋白功能：促进卵泡发育成黄体，促进胆甾醇转变成孕酮并分泌孕酮，阻止排卵，抑制动情促卵泡激素（FSH）—2亚基的糖蛋白功能：促使卵巢（精巢）发育，促进卵泡（或精子）的生成和释放。

TSH、LH、FSH的α亚基Mr相同可以互换，β亚基决定各自的功能催乳激素（LTH）——单链多肽功能：刺激乳腺分泌乳汁，刺激并维持黄体分泌孕酮，大大促进乳腺中RNA及蛋白质的合成，还使乳腺中许多参与糖代谢、脂代谢的酶活力增大。

促肾上腺皮质激素（ACTH）—39AA直链多肽功能：促进体内储存的胆甾醇在肾上腺皮质中转化成肾上腺皮质酮，并刺激肾上腺皮质分泌激素2、垂体中叶激素垂体中叶分泌促黑素细胞激素（MSH）有α-MSH（促肾上腺皮质激素）、β-MSH（β-促脂素）2种，均为直链多肽类激素，其中的七肽是MSH活性必需的。

MSH分泌受下丘脑分泌的促黑素细胞激素释放因子（MRF）及促黑素细胞激素释放抑制因子（MRIF）的控制MSH及ACTH分泌过多使皮肤中色素沉着——阿狄森氏病3、垂体后叶激素垂体后叶激素指催产素和加压素，由下丘脑产生再经轴突运输到垂体后叶然后分泌出来。

两者皆9肽，在第3、8位AA不同催产素有种属特异性，使多种平滑肌收缩（特别是子宫收缩）。

孕酮可抑制催产素的作用。

加压素无种属特异性，使小动脉收缩，增高血压，并可减少排尿（抗利尿激素），调节水代谢4、下丘脑激素下丘脑分泌几种激素释放因子及释放抑制因子以调节垂体前叶的功能促甲状腺激素释放因子（TRF）：由焦谷—组—脯组成的3肽激素。

促进促甲状腺激素（TSH）的分泌。

P563图17-11促黄体生成激素释放因子（LRF）：卵巢分泌的雌性激素（孕酮、雌二醇）对LRF的分泌有负反馈抑制作用。

P563图17-11、124、下丘脑激素促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）：9—11肽，促进垂体前叶释放促肾上腺皮质激素（ACTH）生长激素释放抑制因子（GRIF）：14个AA组成的短肽，有1个二硫键，能抑制生长激素的分泌，且抑制胰高血糖素分泌，促进胰岛素分泌。

P563图17-115、脑肽（自学）6、胰岛及甲状旁腺等的激素胰岛素（insulin）：胰岛β-细胞基因表达的产物（前胰岛素原——胰岛素原——胰岛素），A链21AA，B链30AA。

提高组织摄取葡萄糖的能力//抑制肝糖元分解，促进肝糖元及肌糖元合成，可降低血糖——低血糖效应缺乏：血糖升高，尿中有糖，糖尿病。

过量：血糖过低能量供应不足影响大脑机能6、胰岛及甲状旁腺等的激素胰高血糖素（glucagon）：胰岛α-细胞分泌（胰高血糖素原—胰高血糖素,在C端水解掉8个AA），29AA。

主要作用于肝脏促进肝糖原分解，因此可提高血糖含量。

胰高血糖素的受体是脂蛋白，当未与受体结合时，激素的分子构象是易变的，没有特定的构象，而与受体结合则表现出与受体互补的构象。

6、胰岛及甲状旁腺等的激素甲状旁腺素（PTH）和降钙素：是一对作用相反的多肽激素，前者升高血钙后者降低血钙，共同调节血中钙磷平衡胸腺素（thymosin）：由胸腺合成并分泌的蛋白质类激素，促进细胞免疫作用的T淋巴细胞成熟——增强免疫力胎盘中的含氮激素、胃肠道激素：自学重要固醇类激素肾上腺皮质、性腺及胎盘分泌的激素甾醇类激素的3种烃核结构盐皮质激素醛甾酮储钠示意图雌激素（卵泡雌激素）是雌烃的直接衍生物，其中雌二醇最重要激素作用最强——p568图17-15雌三醇和雌酮是雌二醇的代谢产物，3种激素在体内可相互转变。

孕酮由胆固醇转变而来，是黄体激素－孕烃衍生物雄性激素是雄烃（C19）的直接衍生物，其中睾酮是体内最重要活性最大的雄激素，在肝脏可发生如下反应：两类性激素都是由胆固醇中间经过孕酮衍生而成，可以相互转变。

不论雄性和雌性个体体内都存在一定比例的雄雌激素，两者之间存在一定平衡，在雄性中平衡偏向于雄激素，所以在其尿中排出较多的雌酮，反之亦然。

脂肪族激素前列腺素（PG）：脂肪酸类物质，是人体分布最广效应最大的生物活性物质之一。

同一种PG在不同组织中作用不同，而同一组织对不同PG反应也不同PG自身在机体内并不作为激素起作用，而是通过对某些激素的调节来起作用,即PG是腺苷酸环化酶的抑制剂或激活剂PG有增加发炎的效应，而阿司匹林却可减少发炎——干扰PG的酶促合成四、激素的作用机制1、激素作用的特点2、膜受体通过腺苷酸环化酶途径3、钙及肌醇三磷酸途径4、受体的酪氨酸激酶途径5、固醇类激素受体调节基因转录速度激素作用的特点1. 信号传递作用2. 级联放大作用：极微量的激素，就可产生强烈的生理效应。

在体内的水平一般在10-7-10-12mol/L（10-9—10-15 mol/L）3. 相对特异性：激素与受体结合是专一的，受体在靶细胞膜表面（多肽蛋白质类激素及前列腺素）或细胞内部（甾醇激素）4. 作用的时效性：有些激素到达靶细胞后，几秒钟内起作用（通过cAMP起作用）；另一些需几小时至几天才达到最大生理效应（作用于DNA而起作用），在血液中寿命较短。