生物化學 藥本 第七章激素及其作用機制

第七章

激素及其作用機制1.了解激素的概念2.了解受體的概念及其分類3.了解第二信使的種類4.掌握G蛋白偶聯(lián)的受體的作用機制

課堂目標第一節(jié)概述

一、激素的定義：

激素是由內(nèi)分泌腺以及具有內(nèi)分泌功能的組織所產(chǎn)生的微量化學信息分子，他們被釋放到細胞外，通過擴散或體液轉(zhuǎn)運到所作用的細胞或組織或器官（稱靶細胞或組織或靶器官）調(diào)節(jié)其代謝過程，從而產(chǎn)生特定的生理效應，并通過反饋性的調(diào)節(jié)機制以適應機體內(nèi)環(huán)境的變化，此外，也具有協(xié)調(diào)體內(nèi)各部分間相互聯(lián)系的作用。激素的作用：調(diào)節(jié)代謝分泌細胞

儲存細胞

作用細胞（靶細胞）激素受體二、激素的特性

1.合成的可調(diào)控性

2.作用的特異性

3.作用的微量性

4.分泌的可調(diào)性

5.需要中間介質(zhì)參與

6.作用的“快反應”和“慢反應”

7.脫敏作用二、激素的特性1.合成的可調(diào)控性

激素是機體內(nèi)一類非營養(yǎng)化合物，也是一類非結(jié)構(gòu)性化合物，它們在機體內(nèi)的合成速度及合成量是受機體生理狀態(tài)、機體內(nèi)環(huán)境和外部環(huán)境因素改變而調(diào)控。激素是在機體內(nèi)的特定組織、特定細胞合成的，合成后貯存于特定部位，而不是直接就釋放到機體周圍或體液中，而且一種或一類激素的合成是可以受到另一種或一類激素的調(diào)控。二、激素的特性2.作用的特異性

一種激素只專一性地使一類或一種細胞產(chǎn)生特定的生理效應。激素作用于特定的組織、器官、細胞，并使其產(chǎn)生特有的生理效應，這些組織、器官、細胞稱激素作用的靶組織、靶器官、靶細胞。激素作用的這種特異性是因靶細胞存在有能特異性識別并結(jié)合激素的受體來實現(xiàn)的，也就是說只有這種組織、器官、細胞存在能識別結(jié)合特定激素的受體，才能對這一激素產(chǎn)生應答反應。二、激素的特性3.作用的微量性

一般來說，使靶細胞產(chǎn)生生理效應所需激素的量很少，一方面是激素作用的特異性，另一方面是激素與其結(jié)合的受體的親和力極高，再則激素引發(fā)的生理效應過程中，其信息通過一種級聯(lián)放大的機制而擴增信息強度。4．激素分泌的可調(diào)控性

由于激素作用的微量性，必然要求機體產(chǎn)生這些激素的特定組織或細胞，在向其它組織、細胞釋放時有分泌的嚴謹性。這種激素分泌的嚴謹性是一種或一類激素的分泌受到機體、生理狀態(tài)、機體內(nèi)環(huán)境和外部環(huán)境因素改變的調(diào)控，此外有些激素的分泌也受到另一種或一類激素的調(diào)控。二、激素的特性4．激素分泌的可調(diào)控性

如腦垂體分泌一類促某種腺體激素，這類激素的作用就是促進這種腺體合成并分泌這種特定激素，具體實例是促甲狀腺素，它是由垂體分泌，促進甲狀腺發(fā)育，促進甲狀腺合成和分泌甲狀腺素。再細胞如下丘腦分泌一類某種激素釋放因子或釋放抑制因子，這類激素（因子）顧名思義就是促進或抑制特定激素的分泌，具體實例是促甲狀腺素釋放（抑制）因子，它是由下丘腦分泌的，促進（抑制）腦垂體分泌促甲狀腺素。二、激素的特性二、激素的特性5.需要中間介質(zhì)參與

激素作用于靶細胞并不直接引發(fā)生理效應，而是通過一系列的生化反應及相關(guān)分子的介導來實現(xiàn)生理效應，通過這一系列中間介質(zhì)的參與來完成信息流的級聯(lián)放大的過程。

二、激素的特性6.作用的“快反應”和“慢反應”

一些激素作用于靶細胞后，在較短時間內(nèi)其生理效應就顯現(xiàn)出來，這種現(xiàn)象稱"快反應"。這種"快反應"的生理效應強度往往與激素的濃度是呈正比關(guān)系，且產(chǎn)生的生理效應持續(xù)時間通常不長，這種現(xiàn)象一般是激素作用于靶細胞后，通過中間介質(zhì)直接影響靶細胞漿中的相關(guān)一系列酶活性的改變，參與靶細胞內(nèi)的代謝調(diào)控而產(chǎn)生效應。二、激素的特性6.作用的“快反應”和“慢反應”

一些激素作用于靶細胞后，需要較長的時間潛伏才產(chǎn)生生理效應，這種現(xiàn)象稱"慢反應"。這種"慢反應"產(chǎn)生的生理效應往往持續(xù)時間較長，一般是激素作用于靶細胞后，通過中間介質(zhì)作用于染色體，參與染色體的某些基因表達調(diào)控過程而產(chǎn)生效應。有些激素既產(chǎn)生"快反應"，又產(chǎn)生"慢反應"，如胰島素、胰高血糖素等，這些激素作用的機理即涉及到"快反應"也涉及"慢反應"。

二、激素的特性

7.脫敏作用

激素長時間作用于靶細胞時，靶細胞會產(chǎn)生一種降低其應答強度的傾向，這種現(xiàn)象稱激素的脫敏作用。（一）根據(jù)激素的化學本質(zhì)分

1、氨基酸衍生物類

2、蛋白質(zhì)多肽類

3、甾體類

4、脂肪酸衍生物類（二）根據(jù)激素的溶解性質(zhì)分

1、水溶性激素

2、脂溶性激素（含氮激素）三、激素的化學本質(zhì)和分類脂溶性和水溶性激素的性質(zhì)

特征脂溶性激素（如甾體類激素）水溶性激素（如蛋白質(zhì)肽類激素）合成后貯存除甲狀激素外其他很少見貯存與蛋白結(jié)合總是少見半衰期長（數(shù)小時或數(shù)天）短（幾分鐘或數(shù)分鐘）結(jié)合受體的位置細胞質(zhì)或細胞核細胞膜作用機制直接作用于細胞核通過第二信使等激素作用機制蛋白質(zhì)多肽類氨基酸衍生物類（水溶性激素）類固醇類激素甲狀腺激素視黃酸（脂溶性激素）123.自分泌2.旁分泌1.內(nèi)分泌分泌細胞靶細胞

血管（三）根據(jù)激素的作用距離分

第二節(jié)主要激素的化學與生理生化功能（自學）

內(nèi)分泌系統(tǒng)

內(nèi)分泌腺內(nèi)分泌細胞下丘腦促甲狀腺激素釋放激素TRH三肽促性腺激素釋放激素GnRH

十肽生長素釋放抑制激素（生長抑素）GHRIH十四肽生長素釋放激素GHRH四十四肽促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素CRH四十一肽促黑（素細胞）激素釋放因子MRF肽促黑（素細胞）激素釋放抑制因子MIF肽催乳素釋放因子PRF肽催乳素釋放抑制因子PIF多巴胺(?)

血管升壓素（抗利尿激素）VP(ADH)九肽催產(chǎn)素OXT九肽主要激素及其化性質(zhì)主要來源激素英文縮寫化學性質(zhì)腺垂體促腎上腺皮質(zhì)激素ACTH★三十九肽促甲狀腺激素TSH★糖蛋白促卵泡激素FSH★糖蛋白黃體生成素LH★糖蛋白促黑（素細胞）激素β─MSH★十八肽催乳素PRL蛋白質(zhì)生長素GH蛋白質(zhì)甲狀腺甲狀腺素（四碘甲腺原氨酸）T4★胺類三碘甲腺原氨酸T3★胺類甲狀腺C細胞降鈣素CT★三十二肽甲狀旁腺甲狀旁腺激素PTH蛋白質(zhì)胰島胰島素蛋白質(zhì)腎上腺：皮質(zhì)糖皮質(zhì)激素（如皮質(zhì)醇）類固醇鹽皮質(zhì)激素（如醛固酮）類固醇髓質(zhì)腎上腺素E★胺類去甲腎上腺素

NE★胺類睪丸：間質(zhì)細胞睪酮T類固醇支持細胞抑制素（卵巢也可產(chǎn)生）糖蛋白卵巢、胎盤雌二醇E2

類固醇雌三醇E3

類固醇孕酮P類固醇人絨毛膜促性腺激素hCG

糖蛋白消化道、腦促胃液素(胃泌素)★十七肽縮膽囊素CCK★三十三肽促胰液素(胰泌素)★二十七肽心房心房鈉尿肽ANP二十一肽二十三肽松果體褪黑素MT胺類胸腺胸腺激素肽類各種組織前列腺素PG脂肪酸衍生物腎1，25，二羥維生素D31,25-(OH)2-VD3

固醇類第二節(jié)主要激素的化學

與生理生化功能一、氨基酸衍生物類:

這類激素由氨基酸衍變而來，包括甲狀腺分泌的甲狀腺素、腎上腺髓質(zhì)分泌的腎上腺素、腸道色細胞分泌的5-羥色胺以及松果腺體分泌的松果腺素等。

（一）含氮激素1．氨基酸衍生物激素（1）甲狀腺激素甲狀腺是吸收碘能力最強的組織，所分泌的激素主要是甲狀腺素（T4）和少量的三碘甲腺原氨酸（T3）。天然的甲狀腺素是酪氨酸的衍生物，均為L-構(gòu)型。在甲狀腺素的合成中，碘化過程發(fā)生在甲狀腺球蛋白分子中的酪氨酸殘基。甲狀腺激素對代謝的作用

A.能量代謝

Na+K+-ATP酶活性

BMR（basicmetabolicrate）

B.蛋白質(zhì)代謝

促進蛋白質(zhì)合成缺乏：呆小癥

C.糖代謝血糖

D.脂代謝

脂肪動員FFA

膽固醇膽汁酸血膽固醇

生理功能主要是促進糖、脂及蛋白質(zhì)的代謝；促進機體的生長發(fā)育和組織分化；對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、造血過程、肌肉活動及智力和體質(zhì)的發(fā)育等均有顯著作用。幼年動物若甲狀腺機能減退或切除甲狀腺時，將引起發(fā)育遲緩，身材矮小，行動呆笨而緩慢，即呆小癥。成年動物甲狀腺機能減退時，出現(xiàn)厚皮病，心博減慢，基礎代謝降低，性機能低下。甲狀腺機能亢進，動物眼球突出，心跳加快，基礎代謝增高，消瘦，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性提高，表現(xiàn)為神經(jīng)過敏等。

常見甲狀腺疾病幼年----呆小癥

(智力低下)腎上腺分為髓質(zhì)和皮質(zhì)兩部分。髓質(zhì)分泌腎上腺素和少量去甲腎上腺素，是酪氨酸的衍生物，是交感神經(jīng)末梢的化學介質(zhì)。

(二)腎上腺素腎上腺素主要是調(diào)節(jié)糖代謝,促進肝糖原和肌糖原的分解，增加血糖和血中的乳酸含量。腎上腺素具有與交感神經(jīng)興奮相似的作用，使血管收縮，心臟活動加強，血壓升高，臨床上被用來作為升壓藥物，起抗休克作用。我國麻黃素（ephedrine）的化學結(jié)構(gòu)和生理作用與腎上腺素相似，在醫(yī)療上可代替腎上腺素。

功能（三）5-羥色胺5-羥色胺廣泛存在于哺乳動物組織中，特別在大腦皮層質(zhì)及神經(jīng)突觸內(nèi)含量很高，是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可能參與痛覺、睡眠和體溫等生理功能的調(diào)節(jié)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)5-羥色胺含量及功能異?？赡芘c精神病和偏頭痛等多種疾病的發(fā)病有關(guān)。在外周組織，5-羥色胺是一種強血管收縮劑和平滑肌收縮刺激劑。（四）松果腺素松果腺素的明確作用尚待鑒定，但它對中樞神經(jīng)系統(tǒng)和對各種內(nèi)分泌器官（如垂體、性腺、腎上腺等）的分泌作用都有影響。例如，它有抑制垂體釋放促性腺激素的作用。松果腺素的分泌與光刺激有關(guān)，所以有晝夜波動。二、甾體類脊椎動物的甾體類激素包括腎上腺皮質(zhì)激素和性激素兩類。（一）腎上腺皮質(zhì)激素，分為兩類：①糖皮質(zhì)激素：如皮質(zhì)醇、皮質(zhì)酮等，由皮質(zhì)束狀帶分泌。②鹽皮質(zhì)激素：如醛固酮、脫氫皮質(zhì)酮等，由皮質(zhì)環(huán)狀帶分泌。腎上腺糖皮質(zhì)激素的主要作用是使血糖升高，與胰島素有拮抗作用，其中以皮質(zhì)醇的作用最強。腎上腺鹽皮質(zhì)激素可促進Na＋、Cl－的重吸收和K＋、H＋的排出，在維持血漿Na＋、K＋濃度中具有重要作用。（二）性激素性激素包括男性睪丸所分泌的雄性激素與女性卵巢所分泌的雌性激素兩大類，受腦垂體分泌的促性腺激素所控制。此外，有些性激素由腎上腺皮質(zhì)所分泌。性激素的化學本質(zhì)均屬甾體類化合物，由膽固醇經(jīng)孕烯醇酮轉(zhuǎn)化而來。1．雄性激素

雄性激素有睪丸酮、脫氫異雄酮、雄烯二酮、雄酮等。其中睪丸酮的生理活性最強。雄性激素的生理功能主要包括：促進核酸和蛋白質(zhì)合成?？梢源碳ぜt細胞生成。睪丸酮可促進腎遠曲小管重吸收Na＋、Cl－，從而引起水腫，同時尿中K+和無機磷酸鹽減少。由于睪丸酮的作用是多方面的，所以雄性激素制劑除用于雄激素分泌不足的替代療法外，還可用于貧血、營養(yǎng)不良、消耗性疾病、促進骨折傷口愈合等疾病的治療。目前已有人工合成的類似物，如甲基睪丸酮、丙酸睪丸酮等。2．雌性激素雌性激素（estrogen）主要有雌激素和孕激素兩類。卵巢的卵泡和黃體分泌雌激素，常見的有雌二醇(estradiol)、雌酮和雌三醇三種，他們的生理活性相差很大，其中以雌二醇的活性最強，雌性激素能增強核酸及蛋白質(zhì)合成相關(guān)酶系的活性，從而導致性器官及副性器官的生長發(fā)育。孕酮在雌激素作用的基礎上，使子宮膜進一步發(fā)育，以保證受精卵著床，維持妊娠，這與孕酮能促進靶組織中蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。此外，孕酮還有產(chǎn)熱作用，排卵后孕酮分泌增加，可使基礎體溫升高。

三、多不飽和脂肪酸衍生物

花生四烯酸(AA)

前列腺素(PGs)血栓素A2前列環(huán)素I2白三烯(LTs)質(zhì)脂過氧化物環(huán)加氧酶脂質(zhì)加氧酶三、脂肪酸衍生物類脂肪酸衍生物類激素有三類，前列腺素、凝血噁烷與前列環(huán)素、白三烯。他們主要是由20碳四烯酸-花生四烯酸在體內(nèi)經(jīng)兩種代謝途徑產(chǎn)生：一是經(jīng)環(huán)加氧酶的作用生成各種前列腺素，如前列腺素E2、前列腺素F2a、凝血噁烷A2和前列環(huán)素I2；二是經(jīng)脂質(zhì)加氧酶的作用生成白三烯、脂質(zhì)過氧化物等。（一）前列腺素前列腺素（prostaglandins，PGs）是一類具有五元環(huán)20碳的不飽和羥基脂肪酸。根據(jù)環(huán)上取代基和雙鍵位置不同可分為A、B、C、D、E、F、G、H和I等類。每類又根據(jù)側(cè)鏈上雙鍵數(shù)的多少分為三種（雙鍵數(shù)在右下角標出）如PGE1、PGE2、PGE3。PG

具二十碳的不飽和脂酸，以前列腺酸為基本骨架具一個五碳環(huán)和兩條側(cè)鏈花生四烯酸（20:4△5，8，11，14）前列腺酸1.化學結(jié)構(gòu)與命名

PG根據(jù)五碳環(huán)上取代基和雙鍵位置不同，分9型

根據(jù)R1及R2兩條側(cè)鏈中雙鍵數(shù)目的多少，PG又分為1、2、3類，在字母的右下角提示。（一）前列腺素生理功能PGE1、PGE2和PGF2α具有收縮平滑肌的作用，能使卵巢黃體分泌孕酮減少，在臨床上已用于引產(chǎn)。PGE1、PGE2能松弛支氣管平滑肌，臨床使用PGE的氣霧劑，既是通過松弛支氣管平滑肌使呼吸道的通氣度增加，哮喘癥狀緩解。PGE和PGA是有效的血管擴張劑，另外還具有利鈉、利尿作用，使血流量減少，其結(jié)果表現(xiàn)為降低血壓。PGs參與血小板的聚集，不同類型PGs的作用不同。阿司匹林和消炎痛抑制血小板Ⅱ相聚集，可能是由于它們能抑制PGG2和PGH2的合成所致。PGs使血管壁和溶酶體膜的通透性增加，進而引起疼痛。非甾體類抗炎藥（如吲哚美辛、氟滅酸、保泰松、阿司匹林等）與甾體抗炎藥的作用，在于減少PGs的生成，故有消炎止痛作用。PGs對免疫系統(tǒng)也有調(diào)節(jié)作用，其作用的主要靶細胞為淋巴細胞。（一）前列腺素生理功能TX有前列腺酸樣骨架，但五碳環(huán)為含氧的噁烷代替。(2)凝血噁烷（TX）PGF2、TXA2強烈促血小板聚集，并使血管收縮促血栓形成，PGI2、PGI3對抗它們的作用。TXA3促血小板聚集，較TXA2弱得多。LT

分子中有四個雙鍵(LTB4)(3)LTLTC4、LTD4及LTE4被證實是過敏反應的慢反應物質(zhì)。LTD4還使毛細血管通透性增加。LTB4還可調(diào)節(jié)白細胞的游走及趨化等功能，促進炎癥及過敏反應的發(fā)展。四、蛋白質(zhì)多肽類機體的下丘腦、垂體（前葉、中葉及后葉）、甲狀腺、甲狀旁腺、胰腺、腸、胃粘膜、性腺等合成分泌一大類蛋白質(zhì)多肽類激素，這類激素可以是單純蛋白質(zhì)、多肽，也可是糖蛋白。（一）下丘腦激素下丘腦激素是下丘腦分泌的一組多肽類激素的總稱，已知有十種下丘腦分泌激素的概況名稱代號英文名功用促腎上腺皮質(zhì)素釋放因子CRF(CRH)Corticotrophinreleasingfactor促進促腎上腺皮質(zhì)激素分泌生長激素釋放因子GHRF(GHRH)Growthhormonereleasingfactor促進生長激素分泌生長激素釋放抑制因子GHIF(GHIH)Growthhormonerelease-inhibitingfactor抑制生長激素分泌促黃體釋放因子LRF(LRH)Luteinizinghormonereleasingfactor促進促黃體素分泌促濾泡素釋放因子FSHRF(FSHRH)Folliclestimulatinghormonereleasingfactor促進促濾泡素分泌促黑素釋放抑制因子MRF(MRH)Melanocyte-stimulatinghormonereleasingfactor促進促黑素分泌促黑素釋放因子MRIF(MRIH)Melanocyte-stimulatinghormonerelease-inhibitingfactor抑制促黑素分泌催乳素釋放因子PRF(PRH)Prolactinreleasingfactor促進催乳素分泌催乳素釋放抑制因子PRIF(PRIH)Prolactinrelease-inhibitingfactor抑制催乳素分泌促甲狀腺素釋放因子TRF(TRH)Thyrotropinreleasingfactor促進促甲狀腺素分泌（二）垂體激素垂體在神經(jīng)系統(tǒng)以及下丘腦分泌激素的控制下，分泌多種激素，這些激素又調(diào)控機體各種內(nèi)分泌腺對其相應激素的合成、分泌的活度。垂體分前葉、后葉及中葉三部分，由垂體柄與下丘腦相連。垂體前葉及中葉能自行合成激素，后葉僅貯存并分泌激素，后葉所分泌的激素是由下丘腦合成的，經(jīng)血液輸送到后葉貯存待分泌。垂體分泌激素概況內(nèi)分泌腺激素化學本質(zhì)作用對象生理效應垂體前葉生長激素(GH)蛋白質(zhì)一般組織促RNA及蛋白質(zhì)的生物合成，從而促進軟組織及骨骼組織發(fā)育促甲狀腺素(TSH)糖蛋白甲狀腺刺激甲狀腺分泌甲狀腺激素，促進cAMP的形成促腎上腺皮質(zhì)素(ACTH)三十九肽腎上腺皮質(zhì)刺激腎上腺皮質(zhì)分泌多種類固醇皮質(zhì)激素催乳素(PRL)蛋白質(zhì)乳腺促乳汁分泌，維持黃體功能促性腺素：1．促濾泡素(FSH)2．促黃體素(LH)，又稱促間質(zhì)細胞素(ICSH)糖蛋白糖蛋白卵巢睪丸女性：促進濾泡成熟，排卵，分泌雌激素男性：促精子成熟女性：促黃體生成，分泌黃體激素男性：促睪丸間質(zhì)細胞發(fā)育，分泌雌激素中葉促黑素(α-,β-MSH)肽黑素細胞控制黑色素在細胞質(zhì)內(nèi)的分布（促皮膚發(fā)生黑色）后葉催產(chǎn)素肽子宮使子宮收縮加壓素加壓催產(chǎn)素肽肽平滑肌腎血管使毛細血管收縮，增加血壓，促腎小管吸收水分，有抗利尿作用猜一猜侏儒癥(智力發(fā)育仍正常)幼年------

巨人癥

成年----

肢端肥大癥（三）降鈣素降鈣素（calcitonin）是由甲狀腺濾泡旁細胞（又稱C細胞）分泌的一種小分子多肽，分子量約為3500。降鈣素是一種降低血鈣和血磷的激素，它的分泌直接受血鈣濃度的控制，兩者呈正相關(guān)，即高血鈣促進其分泌，低血鈣抑制其分泌。降鈣素一方面可抑制破骨細胞的生成，阻止骨鹽熔解，促進破骨細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒羌毎?，使鈣離子沉淀于骨中，并對PTH(甲狀旁腺素)有拮抗作用，因而使血鈣降低。

（四）甲狀旁腺素

甲狀旁腺素（parathormone，PTH）是由甲狀旁腺主細胞合成分泌的一種單純單鏈多肽。甲狀旁腺素是維持機體鈣平衡的重要激素之一，主要功用是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，使血鈣升高、血磷降低。

甲狀旁腺素可促使破骨細胞生長，促進腎遠曲小管對鈣的重吸收以及小腸中鈣的吸收。甲狀旁腺素促進腎中25-羥維生素D3轉(zhuǎn)變成1，25-二羥維生素D3，后者可影響機體鈣磷代謝。（五）胰腺激素

1.胰島素胰島素（insulin）是由胰臟胰島β-細胞所分泌的一種蛋白質(zhì)類激素。它由A、B兩條肽鏈連接組成，A鏈含21個氨基酸殘基，B鏈含30個氨基酸殘基胰島素對機體內(nèi)各種物質(zhì)的代謝具有顯著影響：（1）對糖代謝的影響包括促進葡萄糖通過心肌、骨骼肌和脂肪細胞等細胞膜；促進葡萄糖的氧化作用；促進糖原合成；抑制糖異生作用。（2）對脂肪代謝的影響包括抑制脂肪動員；促進脂肪酸和脂肪的合成。（3）可促進蛋白質(zhì)的合成。(一)胰島素2.胰高血糖素胰高血糖素(glucagon)是胰臟中胰島α-細胞所分泌的一種多肽類激素，是由29個氨基酸殘基組成的單鏈多肽，分子量為3485。胰高血糖素的作用與胰島素的作用相反。對糖代謝的影響主要通過促進糖原分解與糖異生，抑制糖酵解，從而使血糖濃度升高，也可以促進生糖氨基酸轉(zhuǎn)變成葡萄糖。

（六）胸腺激素胸腺對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，主要通過胸腺所產(chǎn)生的體液因子－激素來實現(xiàn)。從小牛胸腺中提得具有生物活性的物質(zhì)，大部分屬于蛋白質(zhì)和多肽，約有20種，總稱為胸腺激素（thymosin）。其中，了解最為清晰的2個活性組分為胸腺肽a1（thymosina1）和胸腺生成素（thymopoietin）。胸腺肽a1為胸腺激素中活性最強的單一組分，在胸腺激素中所占比例極微，只有不到0.6%。（六）胸腺激素胸腺激素在免疫系統(tǒng)中的個體發(fā)生、功能表現(xiàn)和衰老過程中起主導作用。主要促使骨髓前體細胞分化成具有免疫能力的淋巴細胞，加強細胞免疫反應系統(tǒng)（如同種異體移植的排斥加速，抗病毒侵染能力提高），恢復胸腺切除動物的免疫能力，增加淋巴細胞的數(shù)量，誘導T細胞抗原的表現(xiàn)，使幼淋巴細胞成熟化，轉(zhuǎn)變?yōu)橛忻庖吖δ艿牧馨图毎?七)胃腸道激素1.胃泌素促進胃酸和胃蛋白酶的分泌，促進腸蠕動2.腸泌素刺激胰腺和膽道分泌碳酸氫鹽與水分，使胰液總量增加，并可中和十二指腸內(nèi)的胃酸。抑制胃、腸平滑肌收縮，可作為腸蠕動的抑制劑。3.膽囊收縮素促進胰酶分泌和促進膽囊收縮，使膽汁分泌增加，臨床上用于治療腸麻痹，緩解膽絞痛。1.胃泌素

胃泌素（gastrin）又稱促胃液素、促胃酸激素等。由胃竇和十二指腸前端G-細胞所分泌。至今已分離到三種類型的胃泌素：即G-34胃泌素、G-17胃泌素、G-14胃泌素。在組織中以17肽的G-17胃泌素占優(yōu)勢，但在進食后，血液中34肽的G-34胃泌素占優(yōu)勢。胃泌素幾乎對整個胃腸道均有作用，它可促進胃腸道的分泌功能；促進胃排空；促進胰島素和降鈣素的釋放。胃泌素還能刺激胃泌酸腺區(qū)黏膜和十二指腸黏膜的DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成，從而促進其生長。2.胰泌素胰泌素（secretin）又稱促胰液素、腸促胰液肽。它由十二指腸和空腸前端的粘膜內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生，是由27個氨基酸殘基組成的強堿性單鏈多肽。胰泌素分子在體液的中性條件下，牢固地結(jié)合于細胞的其他蛋白質(zhì)上，只有在強酸性條件下，才能使他們釋放到血液中。胰泌素能夠刺激胰腺和膽道分泌碳酸氫鹽與水分，使胰液總量增加，并可中和十二指腸內(nèi)的胃酸，后者是保證腸道消化酶活力所必需。因此，如果胰泌素分泌不足，不能刺激胰腺分泌大量的碳酸氫鹽，也就不足以中和進入十二指腸的胃酸，形成潰瘍。故部分十二指腸潰瘍病人，胰液素分泌量少于正常。此外，胰泌素可抑制胃、腸平滑肌收縮，因而它可能作為腸蠕動的抑制劑。(八)其他激素

1.激肽緩激肽(9肽)胰激肽(10肽)蛋氨酰胰激肽(11肽)生理效應對心血管的效應對平滑肌的效應誘發(fā)炎癥表現(xiàn)2.血管緊張肽使腎上腺皮質(zhì)釋放醛固酮。增高血壓。3.心鈉素強大的利鈉、利尿作用擴張血管與降低血壓影響與水鹽代謝有關(guān)的激素增加神經(jīng)腫瘤細胞和腺垂體中cAMP濃度美國人羅伯特·J·萊夫科維茨

布賴恩·K·科比爾卡美兩科學家獲化學諾獎北京時間10月10日17時45分，2012年諾貝爾化學獎在瑞典斯德哥爾摩瑞典皇家科學院揭曉。美國人羅伯特·J·萊夫科維茨和布賴恩·K·科比爾卡，因為對蛋白受體的研究而獲得2012年度諾貝爾化學獎。諾貝爾化學獎評審委員會認定，兩名獲獎者對G蛋白偶聯(lián)受體的研究所獲成果具有“奠基意義”，揭示了這一類重要受體發(fā)揮作用的內(nèi)在機理。

2012年10月11日16:27

來源:羊城晚報

羅伯特·萊夫科維茨1943年在美國出生，1966年在哥倫比亞大學獲得醫(yī)學博士學位，現(xiàn)任美國霍華德·休斯醫(yī)學研究所和杜克大學醫(yī)學中心醫(yī)學和生物化學教授。

萊夫科維茨及其同事的獲獎研究始于1968年，針對生物細胞“感知”周圍環(huán)境的能力，試圖解密腎上腺素之類激素物質(zhì)促生血壓升高和心跳加快等生理反應的機理。這以前，科學界推測，細胞表面包含某種激素“受體”。在萊夫科維茨的實驗室內(nèi)，研究人員把一種碘同位素附著到多種激素物質(zhì)上，借助同位素的輻射性狀追蹤以至揭示多種激素受體，包括β腎上腺素受體。他的研究小組最終在細胞壁內(nèi)分離出β腎上腺素受體，繼而對這種受體發(fā)揮作用的機理形成了初步認識。依照現(xiàn)有理解，人體包含數(shù)以10億計個細胞，由這些細胞構(gòu)成一個相互作用、精細調(diào)適的系統(tǒng)，而每個細胞都包含細小的受體。受體的作用，是讓細胞感知所處環(huán)境，進而調(diào)整并適應環(huán)境。

布賴恩·科比爾卡1955年在美國出生，1981年在耶魯大學獲得醫(yī)學博士學位，現(xiàn)任斯坦福大學醫(yī)學院醫(yī)學以及分子和細胞生理學教授。科比爾卡二十世紀80年代加入萊夫科維茨的研究小組，接受一項挑戰(zhàn)，即在人類染色體基因組中確定為β腎上腺素受體“編碼”的特定基因?？票葼柨ㄒ詣?chuàng)新方式實現(xiàn)了這一目標。后續(xù)研究中，借助對與β腎上腺素受體相關(guān)基因的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這種受體與促使眼睛具備捕捉光線能力的受體相似。他們意識到，存在一整類受體，不僅形似，發(fā)揮作用的機理相同。這類受體如今名為G蛋白偶聯(lián)受體諾獎評審委員會在向媒體發(fā)布的新聞稿中介紹，大約1000種基因為G蛋白偶聯(lián)受體“編碼”，與人體對光線、味覺和氣味的感知以及腎上腺素、組胺、多巴胺和血清素等物質(zhì)相關(guān)。評審委員會說，現(xiàn)有所有藥物中，大約半數(shù)借助G蛋白偶聯(lián)受體發(fā)揮效用。2011年，科比爾卡實現(xiàn)一項新突破：他主持的研究小組捕捉到β腎上腺素受體的畫面，恰逢它由某一種激素激化、向細胞發(fā)出“信號”的瞬間。徐勇(新華社特稿)第三節(jié)激素作用機制與受體單細胞生物

——

直接作出反應多細胞生物

——通過細胞間復雜的信號傳遞系統(tǒng)來傳遞信息，從而調(diào)控機體活動。外界環(huán)境變化時問題：機體如何適應外界環(huán)境變化的？特定的細胞釋放信息分子信息分子經(jīng)擴散或血循環(huán)到達靶細胞與靶細胞的受體特異性結(jié)合受體對信號進行轉(zhuǎn)換并啟動細胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細胞產(chǎn)生生物學效應信號分子的種類與化學本質(zhì)信號分子是由特定的信號源（如信號細胞）產(chǎn)生通過擴散或體液轉(zhuǎn)運等方式進行傳遞，作用于靶細胞并產(chǎn)生特異應答的一類化學物質(zhì)。

分類（P193）（一）激素氨基酸及其衍生物（如甲狀腺素、腎上腺素等）類固醇衍生物類（如糖皮質(zhì)激素、性激素等）脂肪酸衍生物類（如前列腺素）蛋白質(zhì)和肽類（如胰島素等）（二）神經(jīng)遞質(zhì)有機胺類：乙酰膽堿、多巴胺、５－羥色胺等氨基酸類：γ－氨基丁酸、谷氨酸等神經(jīng)肽類：腦啡肽、內(nèi)啡肽、強啡肽等是由普通細胞合成并分泌的多肽或蛋白質(zhì)化學信號分子，通常只作用于鄰近的靶細胞，調(diào)節(jié)靶細胞的增殖與分化。如：表皮生長因子(EGF)．成纖維細胞生長因子(FGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)等。（三）生長因子(四)細胞因子是由普通細胞合成并分泌的多肽或蛋白質(zhì)類化學信號分子，細胞因子與機體的防御介質(zhì)有關(guān)，主要介導和調(diào)節(jié)免疫功能，并刺激造血。常見的細胞因子包括白介素(1L)．干擾素(1FN)．淋巴毒素(LT)、集落刺激因子(CSF)、腫瘤壞死因子(TNF）、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、趨化因子等。(五)無機物

與細胞信號轉(zhuǎn)導有關(guān)的無機物主要包括無機離子(如Ca２＋)、氣體分子(如NO)，這些物質(zhì)在細胞內(nèi)濃度的改變，也可以觸發(fā)特定的生理效應。受體的概念：

受體是細胞組成的一類生物大分子，能夠識別并特異性地與有生物活性的化學信號物質(zhì)結(jié)合，從而引發(fā)細胞一系列生物化學反應，最終導致該細胞產(chǎn)生特定的生物效應。

受體的功能

1.識別并結(jié)合自己特異的信號物質(zhì)

2.把信號放大并傳遞到細胞內(nèi)部受體的化學本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，特別是糖蛋白，也有糖脂。掌握

根據(jù)細胞定位一、受體的分類（一）細胞膜受體目錄（二）細胞內(nèi)受體細胞間信息物質(zhì)影響細胞功能的途徑種類

信息物質(zhì)受體

引起細胞內(nèi)的變化神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、谷氨酸、

–氨基丁酸質(zhì)膜受體影響離子通道關(guān)閉生長因子類胰島素樣生長因-1、表皮生長因子、血小板衍生生長因子質(zhì)膜受體引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸化和去磷酸化，改變細胞的代謝和基因表達激素蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸衍生物類激素類固醇激素、甲狀腺素質(zhì)膜受體胞內(nèi)受體同上調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄維生素

維生素A、維生素D

胞內(nèi)受體

同上

目錄激素作用機制蛋白質(zhì)多肽類氨基酸衍生物類（水溶性激素）類固醇類激素甲狀腺激素視黃酸（脂溶性激素）12

細胞膜受體按作用模式可分為

G蛋白耦聯(lián)受體(G-ProteinCoupledReceptor)

酶偶聯(lián)受體受體酪氨酸蛋白激酶受體Ser/Thr蛋白激酶其他激酶系統(tǒng)

(一)細胞膜受體第二信使學說

secondmessengertheory

激素＋細胞膜受體激活膜內(nèi)效應器酶細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使激活PK底物磷酸化細胞發(fā)生生物學效應

第二信使：在細胞內(nèi)傳遞信息的小分子化學物質(zhì)。①環(huán)核苷酸類：如cAMP和cGMP；②脂類衍生物：如甘油二酯（DAG），神經(jīng)酰胺，花生四烯酸；③糖類衍生物：如1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）;④無機物：如Ca2+、NO。效應器：催化第二信使合成的酶。信號蛋白：細胞膜上或細胞內(nèi)能夠傳遞特定信號的蛋白質(zhì)分子，常與其他蛋白質(zhì)或酶構(gòu)成復合體以傳遞信息。如G蛋白（Gs、Gi、ras）；連接蛋白；GTPase激活蛋白（GAP）等。信號酶：細胞內(nèi)能夠傳遞特定調(diào)控信號的酶蛋白分子，如各種蛋白激酶，如PKA、PKC、PKG。二、細胞膜受體作用機制（一）膜受體-G蛋白耦聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導途徑組成：激素（大部分氨基酸衍生物、多肽和蛋白質(zhì)激素）受體，G蛋白，效應器掌握G蛋白偶聯(lián)型受體又稱七跨膜

－螺旋型受體與配體結(jié)合的結(jié)構(gòu)域與G蛋白的三聚體相結(jié)合功能：在受體和效應器之間傳遞信息◆2.G蛋白的結(jié)構(gòu)：異源三聚體復合物（α，β，γ）

G-GDP（非活性）

G-GTP（活性）

激素受體G蛋白RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP信息傳遞過程中的Ｇ蛋白3.效應器及下游效應分子（1）腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)

◆組成：受體，G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶

◆第二信使：cAMP（環(huán)腺苷酸）★腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)的作用機制激素受體+

G-GTPG-GDP腺苷酸環(huán)化酶無活性有活性ATPcAMP蛋白激酶無活性有活性酶或蛋白的磷酸化調(diào)節(jié)代謝直接調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)基因表達RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMPcAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylate

cyclase,AC)1）G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶與cAMP的產(chǎn)生2）依賴cAMP的蛋白激酶PKA的激活R調(diào)節(jié)亞基C催化亞基目錄RRR：調(diào)節(jié)亞基C：催化亞基cAMP蛋白激酶A（PKA）ＣＣ3．PKA的作用⑴對代謝的調(diào)節(jié)作用通過對效應蛋白的磷酸化作用，實現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。被磷酸化的酶或蛋白質(zhì)磷酸化結(jié)果對代謝的影響磷酸化酶b激酶激活激活磷酸化酶糖原合成酶Ⅰ

抑制抑制糖原合成丙酮酸激酶（肝）抑制抑制糖分解代謝果糖二磷酸酶（肝）激活促進糖異生甘油三酯脂肪酶激活促進脂肪分解動員乙酰CoA羧化酶抑制抑制脂肪酸合成轉(zhuǎn)錄因子加速轉(zhuǎn)錄mRNA合成加速

磷酸化酶激酶ｂ磷酸化酶激酶ａATP磷酸化酶ｂ磷酸化酶ａATP

PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPi

PKA抑制物Ｉa抑制物Ｉb

ATP磷蛋白磷酸酶PPi腎上腺素對糖原代謝的影響

腎上腺素＋受體

腎上腺素·

受體復合物激活Ｇ蛋白激活ACATPcAMPPKA

目錄(2)受cAMP調(diào)控的基因中，在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(TGACGTCA)，稱為cAMP應答元件(cAMPresponseelement,CRE)?？膳ccAMP應答元件結(jié)合蛋白

(cAMPresponseelementboundprotein,CREB)相互作用而調(diào)節(jié)此基因的轉(zhuǎn)錄。(3)對基因表達的調(diào)節(jié)作用GsACATPcAMPCCRRCC

蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi

轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細胞膜核膜ＣＣ結(jié)構(gòu)基因ＣＲＥＢＣＲＥＢ細胞核PiPiＣＲＥＢPiＣＲＥＢPiＣＲＥDNA蛋白質(zhì)(2)肌醇-磷脂系統(tǒng):◆組成：激素（血管緊張素Ⅱ、腎上腺素、促胃泌素釋放肽、促性腺激素釋放激素、后葉加壓素、抗利尿激素等）受體，G蛋白，磷脂酶C-β(PLC-β)◆第二信使:

甘油二酯(DAG)和肌醇三磷酸（ＩP3）

★磷脂酰肌醇系統(tǒng)磷脂酶C-β(PLC-β)磷脂酰肌醇-４,５-二磷酸(1)DAG，IP3的生物合成和功能PIP2PLCDAG+IP３磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸

IP3+受體（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜）Ca2+

通道開放胞漿[Ca2+]↑

IP3的信息傳導途徑

IP3

、DAG的功能DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC。這種結(jié)合導致PKC的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,暴露出活性中心,從而與底物結(jié)合,催化一系列的蛋白質(zhì)或酶發(fā)生磷酸化修飾。IP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合，促使細胞內(nèi)

Ca2+釋放（2）通過蛋白激酶C（PKC）發(fā)揮作用磷脂酰絲氨酸甘油二酯鈣離子蛋白激酶C無活性靶蛋白有活性靶蛋白生理效應

鈣離子與鈣調(diào)蛋白（ＣaM

）結(jié)合,從而引起鈣調(diào)蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這種改變使與它相連的蛋白激酶的活性改變,表現(xiàn)出許多生物學效應.ＣaM可結(jié)合４個鈣離子，糖原合成酶，糖原磷酸化酶均是ＣaM