生物化学Word

　　第七章激素

　　第一节

　　第二节

　　第三节

　　第一节激素概述

　　一、激素（Hormone）

　　1. 生物体特定细胞或者腺体产生的，直接分泌到体液中，通过体液运送到特定作用部位，从而引起特殊激动效应的微量化学信使分子。

　　2.人体内分泌激素的细胞有两种

　　?内分泌腺（群居）:如脑垂体，甲状腺、胰岛?激素细胞（散住）:分泌肽类激素细胞

　　二、激素的分类按化学结构大体分为四类???：如肾上腺皮质激素、性激素。?脂肪族酸衍生物激素：如前列腺素。?

　　不同的激素有不同的作用原理：?

　　?固醇类激素进入细胞内，与细胞浆内的激素受体结合后进入细胞核，调节基因的转录，控制代谢反应所必需的蛋白质或酶的合成。而含氮激素不进入细胞，而与细胞膜表面的受体结合，刺激腺苷酸环化酶系统产生下游的生理效应。

　　三、细胞信号转导

　　环化磷酸化

　　cAMP：3′，5′-环腺苷酸作为第二信使参与细胞信号传递。

　　?cAMP?cGMP

　　2.糖醇：单糖的羰基被还原生成醇。???山梨醇：木糖醇：肌醇（环已六醇）:

　　?肌肌醇：（1，2，3，5/4,6）?以六磷酸酯的形式（植酸）在植物中存在，常与钙、镁形成复盐。?肌醇－1,4，5－三磷酸（IP3)是人及动物体内的第二信使。

　　细胞信号转导主要途径模式图

　　第二节激素的作用机理第一种方式：通过

　　第二种方式：通过三磷酸肌醇

　　第三种方式：通过激素对受体中酪氨酸的磷酸化起作用第四种方式：通过基因形成特异的蛋白质起作用cAMP起作用(IP3)、二酰甘油(DG或DAG) 起作用

　　第一种方式：通过cAMP起作用?

　　?

　　?G蛋白：结合鸟苷酸的蛋白质。由α 、β、γ三种亚基组成，α亚基具有GTP酶的活性。激素和受体复合物通过G蛋白活化腺苷酸环化酶，催化ATP生成cAMP。后经级联放大作用产生相应的生理效应。该过程进行得很快，许多含氮激素都以这种方式起作用。

　　?在没有激素的时候，受体，G蛋白腺苷酸环化酶是各自分开的

　　?激素和受体的结合改变了受体的构象，暴露出和G蛋白的结合位点?G蛋白和激素与受体的复合物结合(通过细胞膜的流动性)，这种结合使得G蛋白中的GDP转换为GTP

　　?结合GTP的α亚基游离出来，结合到AC上，使得ATP环化生成CAMP?CAMP激活PKA，PKA使得下游蛋白磷酸化，引起细胞一系列应答反应?CAMP降解、结合α亚基的GTP水解（G蛋白是一个GTPase），从而关闭这个由激素触发的循环

　　cAMP

　　的发现及第二信使学说的提出

　　Earl W. Sutherland, Jr. （1915—1974）1971年诺贝尔生理学或医学奖，发现激素作用的机制

　　?腺苷酸环化酶adenylate cyclase，AC ?cAMP磷酸二酯酶(cAMP－PDE )

　　?蛋白激酶A（Protein Kinase A, PKA）cAMP与调节亚基的结合解除了对催化亚基的抑制作用

　　年获Nobel 生理医学奖1992

　　(三)可逆共价修饰

　　1.概念：酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在另一种酶的催化下，发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性的改变，这种调节称可逆共价修饰。

　　由于其他的酶对某一酶的结构进行共价修饰而使其在活性形式与非活性形式形式（高活性、低活性）之间相互转变，这种调节酶称为共价调节酶。

　　2.修饰的方式：磷酸化与脱磷酸、乙酰化与脱乙酰、甲磷酸酶基化与脱甲基、腺苷化与脱腺苷等。3.磷酸化与脱磷酸：

　　?

　　?磷酸化酶a有活性激酶修饰位点：Ser、Thr和Tyr的-OH。是两个不可逆的反应，分别由蛋白激酶及蛋白磷酸酶催化。磷酸化酶b无活性

　　4.共价调节酶的特点

　　?两种形式

　　?催化互变反应的酶在体内受调节因素的控制。

　　cAMP

　　信号传递过程中的放大作用

　　第二种方式：通过磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG) 而起作用?

　　?激素和受体复合物通过G蛋白激活磷酸肌醇酶（磷脂酶c）催化磷脂酰肌醇4,5－二磷酸（PIP成肌醇1,4，5－三磷酸（IP3）和二酰甘油2）生（DG）。IP3打开细胞内部膜结构上的Ca+通道，DAG激活蛋白激酶产生相应的生理效应。

　　通过生成磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG) 而起作用

　　PIP2 磷脂酰肌醇二磷酸

　　Ca2++ CaM 钙调素构象改变，与受体酶结合成活化的钙调素和酶的复合物，因此调节受钙调素调节的酶的活性

　　磷脂酶cPIP2

　　磷脂酰肌醇二磷酸

　　二酰甘油

　　第三种方式：通过激素对受体中酪氨酸的磷酸化作用而起作用

　　?

　　?某些受体本身含有酪氨酸激酶活性，激素与之结合，即激活该酶活性，使受体分子中的酪氨酸残基磷酸化，通过一系列的反应产生相应的生理效应。如：胰岛素、表皮生长因子

　　第四种方式：

　　通过基因形成特异的蛋白质而起作用?激素穿过细胞质膜与细胞质中的受体结合，进入细胞核内加大转录的速度产生特殊的蛋白质。

　　?这个过程进行得比较慢，固醇类激素及少量含氮激素以此方式

　　细胞核

　　。

　　说明

　　水溶性激素的受体通常在细胞膜上，而脂溶性激素的受体通常在细胞内（包括细胞质和细胞核）。

　　??水溶性激素的作用通常最后激活了一些特殊的蛋白质激酶，已发现的蛋白质激酶主要包括PKA、PKC等几种。

　　根据激酶所催化的磷酸根的受体是哪一种氨基酸，蛋白质激?

　　酶可分为Ser/Thr蛋白激酶和Tyr蛋白激酶两类。

　　第三节几种重要的激素一、氨基酸衍生物激素

　　肾上腺素（通过cAMP信号途径传递信号）甲状腺激素

　　二多肽类激素

　　生长激素

　　胰岛激素

　　胰岛素（通过激素对受体中酪氨酸的磷酸化作用而起作用）胰高血糖素

　　三、固醇类激素

　　?（通过基因形成特异的蛋白质而起作用）

　　?肾上腺皮质激素糖皮质激素盐皮质激素性激素

　　四、脂肪族激素

　　一、氨基酸衍生物激素

　　1.肾上腺素与去甲肾上腺素

　　?肾上腺髓质分泌,都是酪氨酸的衍生物。HOHO

　　CH2HO

　　肾上腺素CH2NH2去甲肾上腺素HO?肾上腺素：

　　?使血管收缩，心脏活动加强，血压急剧上升（强心剂）?促进分解代谢，尤其是对糖代谢影响最大，升高血糖。?还可以促进蛋白质、氨基酸及脂肪分解。

　　?去甲肾上腺素：血压上升

　　2.甲状腺激素

　　甲状腺素

　　三碘甲腺原氨酸

　　均为酪氨酸衍生物

　　22三碘甲腺原氨酸22甲状腺素

　　?增强新陈代谢（糖、脂及蛋白质的代谢），引起耗氧量和产热量的增加?促进智力和体质的发育。

　　二多肽类激素

　　1.生长激素功能

　　1）促进生长作用：?人幼年侏儒症

　　巨人症?人成年肢端肥大症

　　2）促进代谢作用：?加速蛋白质合成?促进脂肪分解?减少葡萄糖的消耗，提高血糖水平。?

　　2．胰岛激素

　　（1）胰岛素?促进肝糖原和肌糖原的合成；抑制肝糖原的分解。?抑制细胞内腺苷酸环化酶活性作用，使cAMP产生显著减少，导致糖原分解速度减慢?降低血糖，生理功能与肾上腺素相反

　　(2)胰高血糖素?促进肝糖原分解，使血糖升高?与肾上腺素作用相似

　　三、固醇类激素

　　1.肾上腺皮质激素糖皮质激素:

　　?

　　?调节糖代谢, 使血糖升高。抗炎、抗过敏

　　盐皮质激素

　　?调节水盐代谢,促使体内保留钠离子及排出过多的钾离子。分为雄性激素和雌性激素两类与动物第二性征的发育有关2．性激素?

　　?

　　COOHOH

　　PGF1a

　　OH

　　COOHOHOH

　　PGF2a

　　OH

　　COOHOHPGF2a

　　OHOH

　　OHCOOHCOOHCOOHPGE1PGE2PGE3

　　作业

　　?激素的几种作用机理？

　　?胰岛素、肾上腺素、糖皮质激素、盐皮质激素、甲状腺素、生长激素的生理功能？