第七章 激素 第一节 激素概述 激素概述 第二节 激素的作用机理 激素的作用机理 第三节 几种重要的激素 几种重要的激素

第一节 激素概述 一、激素 二、激素的分类 三、细胞信号转导

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 氨基酸衍生物激素：甲状腺素、肾上腺素等。 多肽类激素：生长激素、胰岛激素。 固醇类激素：如肾上腺皮质激素、性激素。 固醇类激素 脂肪族酸衍生物激素：如前列腺素。 含 N 激素

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。 不同的激素有不同的作用原理：

三、细胞信号转导 定义：细胞感受、转导内外环境刺激及调节代谢生 理反应和基因表达的分子途径。 化学信号主要类型 第一信使 一般将细胞外信号物质称为第一信使。如内分泌激素 第二信使 第一信使与受体作用后在细胞内最早产生的信号物质称 为第二信使。主要有 cAMP 、肌醇磷脂等 cAMP肌醇磷脂

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（ IP 3 ) 是人及动物体内的第二信 使。 OH HO OH

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 cAMP 起作用 第二种方式：通过三磷酸肌醇 (IP 3 ) 、二酰甘油 (DG 或 DAG) 起作用 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

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 ） 即 cAMP 依赖性蛋白激酶 （ cAMP-dependent protein kinase ， cAPK ） 1992 年获 Nobel 生理医学奖 cAMP 与调节亚基的结合解除了对催化亚基的抑制作用

( 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 基化与脱甲基、腺苷化与脱腺苷等。 3. 磷酸化与脱磷酸： 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。 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。 磷酸化酶 a 有活性 激酶 磷酸酶 磷酸化酶 b 无活性

cAMP 信号传递过程中的放大作 用

第二种方式： 通过磷酸肌醇 (IP 3 ) 、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 2 ）生 成肌醇 1,4 ， 5 －三磷酸（ IP3 ）和二酰甘油 （ DG ）。 IP 3 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 (IP 3 ) 、二酰甘油 (DG) 而起作用 磷酸肌 醇酶 特异 受体 肌醇磷脂 IP 3 DG + Ca 2+ PKC ， PKC 使细胞质中底物蛋白 的丝氨酸苏氨酸残基磷酸化，引发 一系列的下游反应进行 PIP 2 磷脂酰肌醇二磷酸 （磷脂酶 c ， PLC ） Ca 2+ + 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 c PIP2 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 。 细胞质 细胞核 细胞外激素

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

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。 一、氨基酸衍生物激素  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

甲状腺素 三碘甲腺原氨酸 均为酪氨酸衍生物 2. 甲状腺激素  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。

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。 二 多肽类激素

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。 2 ．性激素 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

四、脂肪族激素 基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪侧链的二十碳脂肪 酸。其中主要有 E 、 F 、 A 、 B 等四类。前列腺素等

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？ 作业