第1页:激素的概念与分类
- 激素
- 生物体内特殊组织或腺体产生的,直接分泌到体液(血液、淋巴液、脑脊液、肠液),通过体液运送到靶细胞、靶器官从而引起特殊激动效应的一群微量有机化合物,可看作生物体内的“化学信息分子”
- 激素分泌的方式:内分泌、旁分泌、自分泌
- 分类:含氮类激素(蛋白质多肽类、氨基酸衍生物)、类固醇激素、脂肪酸衍生物
- 激素作用的特征
第2页:激素的分泌与分泌腺
各分泌腺之间的上下级关系:下丘脑 → 垂体前叶 → 腺体 → 分泌外周激素。
- 大脑皮层 → 肾上腺髓质 → 肾上腺素
- 胰腺:胰岛素、胰高血糖素
- 甲状腺:降钙素;甲状旁腺:甲状旁腺素
- 胸腺:胸腺素
- 胃肠道:促胃泌素、肠促胰液素、胰高血糖素、胃抑肽等
- 肾脏:肾素、促红细胞生成素;心脏:心房肽
- 脂肪组织:瘦素(16 kD)
第3页:甲状腺激素与肾上腺素
- 肾上腺素的生理作用
- 分泌直接受大脑皮层控制,处于惊吓和紧张状态时分泌增多;可使心跳加快、血压升高、呼吸加快,促进氧进入细胞
- 肾上腺素的代谢作用
- 促进糖原分解、促进糖的异生,使血糖升高,增加代谢燃料,提供能量
- 前列腺素(PG,局部激素)
- 分为 A、B、C、D、E、F、G、H 类
第4页:前列腺素与类固醇激素
- 前列腺素的作用:致炎、致痛、致热;对大脑皮层有镇静安定作用;扩张支气管和肺部脉管系统;有抗脂解作用;调节胃酸分泌、促进胃肠蠕动、调节消化功能
- 类固醇激素(甾类激素):肾上腺皮质激素(盐皮质激素、糖皮质激素、雄激素);性激素(雌激素、雄激素)
- 蛋白质多肽类激素:胰岛素(51 个氨基酸,胰腺 β 细胞分泌,降低血糖)
- 胰高血糖素:29 个氨基酸,胰腺 α 细胞分泌,升高血糖
- 促甲状腺激素释放激素:焦谷氨酸-组氨酸-脯氨酰胺
第5页:受体特征与第二信使学说
- 激素分泌的调节:上级分泌腺对下级分泌腺的调节;反馈调节(使输入信号增强者为正反馈,减弱者为负反馈或反馈抑制)
- 受体
- 能与激素、药物、神经递质、毒素或其他化学物质特异结合并触发细胞生物学效应的大分子物质,多数化学本质是蛋白质;能与受体特异结合的物质统称配体
- 受体的特征
- 特异性、亲和性、饱和性、生物效应
- 受体的类型
- 细胞膜受体;胞内受体(核内受体)
- 第二信使
- cAMP、cGMP、Ca²⁺、IP₃、DAG、NO 等
第6页:G蛋白的结构与种类
受体结构特点:七跨膜螺旋。
- G 蛋白
- 异三聚体(α、β、γ 亚基)GTP 结合蛋白,是存在于质膜上的一组信息传递蛋白
- α 亚基特点
- 具有 GTPase 活性;具有受体、GTP、GDP 和腺苷酸环化酶的结合部位
- 种类:Gs、Gi、Gt、Gq 等
- 不同 G 蛋白 α 亚基不同,β、γ 亚基相似
第7页:cAMP与IP3、DAG信号途径
- cAMP 的合成与分解
- 蛋白激酶 A(PKA)的激活
- 信息传递途径
- 霍乱毒素和百日咳毒素的作用机制
- 以 IP₃、DAG 和 Ca²⁺ 为第二信使的调节:IP₃、DAG 的产生
第8页:磷脂信号途径与钙调素
- DAG 的作用
- 激活蛋白激酶 C(PKC)
- IP₃ 的作用
- 打开肌浆网膜 Ca²⁺ 通道,使胞内 Ca²⁺ 浓度升高;静息时胞内钙浓度 0.1 μmol/L,胞外钙浓度 0.1–10 mmol/L
- 钙调素
- 胞内重要的钙受体蛋白,由 148 个氨基酸组成的单链球蛋白,含约 30% 酸性氨基酸(Asp、Glu),pI = 4.3,分子中不含 Cys 与 Trp,对热稳定,分子中有 4 个 Ca²⁺ 结构域
磷脂信号途径;Ca²⁺ 与钙调素的调节方式见本页图示。
第9页:钙调素作用与cGMP、NO信使
- Ca²⁺/CaM 调节的酶有 30 多种,参与肌肉收缩、神经递质的合成与分泌、激素的分泌、细胞的运动、细胞的增殖与分化、血小板的聚集等;钙也是植物中最早确定的信号分子
- cGMP 的合成与分解:GTP → cGMP → 5′-GMP,由鸟苷酸环化酶(GC)催化
- GC 有两种:单跨膜受体酶(可被激素激活)与可溶性胞浆酶(含血红素辅基,可被 NO 激活使 cGMP 浓度升高)
- NO:一种新的细胞信使
第10页:酪氨酸激酶受体调节
- 这类激素包括胰岛素及多种生长因子,如表皮生长因子(EGF)
- 受体特征与调节机制见本页图示
胞内受体激素的信息传递:类固醇激素、甲状腺素等经胞内受体介导。
第11页:胞内受体激素的信息传递
胞内受体激素的信息传递:类固醇激素、甲状腺素等借助胞内(核内)受体调节基因表达,详见原课件图示。
第四节 昆虫激素和植物激素。
第12页:昆虫激素与植物激素
- 昆虫激素
- 调节控制脱皮、变态、生殖腺发育等生理过程的激素:脑激素(由前脑神经细胞分泌的多肽激素,促进前胸腺分泌脱皮激素)、保幼激素(抑制幼虫变成虫的速度,防止出现成虫性状)、脱皮激素(固醇类化合物,使幼虫内部器官分化、变态及脱皮)
- 植物生长素:如吲哚乙酸,促进细胞生长,促新器官生长和组织分化,促花、芽、果实发育
- 赤霉素:促进高等植物发芽、生长、开花、结实
- 细胞分裂素:嘌呤衍生物,促进细胞分裂和分化
- 脱落酸:植物生长抑制剂,促进离层细胞成熟,引起器官脱落
- 乙烯:降低植物生长速度,促果实早熟