5.9 激素hormones 5.9.1 化学调节的性质 5.9.2 脊椎动物的化学调节 5.9.3 激素与稳态
激素-又称化学信使 特点: 作用力很强 很低浓度就能引起很 强反应 半衰期短 在细胞内不能积累,很 快被分解破坏 特异性 对某种或某几种细胞有效 靶细胞上有相应受体
动物激素的一般概念: 动物激素的特点(与植物不同): 种类多 特异性强 有产生激素的专门器官 既受神经系统制约,又作用于神经系统 研究方法:切除和移植 内分泌腺 和外分泌腺 内分泌腺,无分泌管,分泌物靠血液运输 外分泌腺,有输送管道
激素的研究方法 切除-切除后的效应 植入-切除后的效应 激素的产生: -内分泌腺 -分散的细胞等
? 实验一 幼 年 沙 蚕 神经节分泌物质,影响再生 切除后部体节 切除后部体节,同时切除脑神经节 重新长出体节 不能重新长出体节 植入幼体脑神经节 植入成体脑神经节 重新长出体节 不能重新长出体节
!蜕皮是受脑神经节分泌物控制 实验二--猎蝽蜕皮 猎蝽吸血才能蜕皮,最后一次吸血后的第二十八天,蜕皮后变为成虫。 猎 蝽 吸 血 后 头几天去头 八天后去头 连接,能正常蜕皮 若虫存活,但不蜕皮 若虫蜕皮,成为无头成虫
5.9.1 化学调节的性质 激素的作用 维持稳态 促进生长发育 促进生殖活动 调节能量转换 调节行为
激素的作用机制 含N类激素: 包括蛋白质、氨基酸衍生物、多肽 激素 固醇类激素
固醇类激素
含N类激素
激素 细胞质 细胞核 活性蛋白 受体 转化器 放大器 前体 第二信使 失活蛋白
激素参与基因表达调控 雌激素 细胞质 激素--受体 复合物 DNA RNA聚合物 白蛋白基因 细胞核 激素受体 白蛋白合成
5.9.2 脊椎动物化学调节 人体的内分泌系统
主要内分泌腺体、分泌激素及其作用 内分泌腺体 分泌激素 生理作用 垂体 胰岛 肾上腺 ……
内分泌系统和神经系统
脑下垂体 位置:于间脑底视神经交叉的后方 组成:腺垂体和神经垂体组成。腺垂体源于原始口腔的顶部突起,神经垂体源于间脑底部向下的突出,两部分连接成为脑下垂体。 腺垂体有调控其它内分泌腺的功能,是内分泌系统的中心。人的腺垂体至少能分泌七种激素。
(1)生长激素 促进蛋白质的合成,促进生长。如儿童时期缺少生长激素,就将停止生长成为侏儒。如果儿童期的生长激素过多,生长就将缺乏限制,成为“巨人”。 (2)催乳激素 有多方面作用,可促进乳腺的生长和刺激乳腺分泌乳汁,对于兽类和人体的生长、生殖等机能均有调节作用。
(3)促激素 腺垂体分泌的多种激素的统称,可对其它内分泌器官起控制作用。 ①促甲状腺激素,促进甲状腺的发育和分泌。 ②促肾上腺皮质激素,促进刺激肾上腺皮质的分泌激素。 ③促卵泡激素,促进雌体卵巢中卵泡的成熟,促进雄性的性成熟和精子的生成。 ④促黄体生成激素,促进雌体排卵和促进黄体的生成,刺激雄体睾丸内间质细胞产生雄性激素。
(4)黑素细胞激素 可调节鱼类、两栖类、爬行类的色素细胞中色素的变化,但在哺乳动物中的作用尚不明确。 神经垂体主要分泌两种激素,催产素和加压素, (5)催产素 刺激妊娠后期的子宫平滑肌收缩,有助于孕妇分娩出胎儿,同时还有促使乳腺排乳的作用。 (6)加压素(抗利尿激素) 促使小动脉和毛细血管的收缩,使血压上升,促进肾小管内水分的重吸收,造成尿量的减少。人如果缺乏抗利尿激素,将引起尿量大增。
5.9.3 激素与稳态 甲状腺 位置:气管前端的两侧,靠甲状软骨 组成:胚胎期发生于咽囊的底部,后发育成独立的无管腺,与文昌鱼的内柱同源。 滤泡细胞分泌甲状腺素和三碘甲腺原氨酸。滤泡旁细胞分泌降钙素。 甲状腺素( T4 )的分泌受脑下垂体前叶产生的促甲状腺素(TSH)的调节和影响。三碘甲腺原氨酸( T3 )。T4和T3作用都是提高糖类代谢和氧化磷酸化中多种酶的活性。
血液中碘的含量低影响甲状腺素的生成。人的基础代谢水平可下降到正常基础代谢率的30%~50%,生长和发育受到影响。甲状腺机能亢进时,血液中T3和T4过多,基础代谢率升高,可比正常水平高出20~80%。 甲状腺中滤泡旁细胞产生的降钙素,作用是使血液和体液中钙的浓度降低,防止骨赂中钙离子过多进入血液。
甲状旁腺(副甲状腺) 位置:附在甲状腺上或埋在甲状腺中 组成:四个小腺体,从胚胎发生上看,是由第Ⅲ和第Ⅳ对咽囊的背侧上皮细胞形成的。 甲状旁腺素和甲状腺分泌的降钙素互相拮抗。甲状旁腺素有提高血钙含量、减少磷酸含量的作用,能抑制肾及肠的排钙能力,又能使骨骼中的钙释放到血液中使血液中钙含量提高;能刺激肾脏更多地排除磷酸盐,使血中磷酸保持平衡;可活化维生素D,加强肠对钙的吸收。 降钙素作用相反,能阻止肾脏对钙的再吸收,使大量钙能从肾脏排出,阻止骨骼中的钙进入血液,降低血钙含量。甲状旁腺素和降钙素相互拮抗,形成负反馈的关系,使血钙含量保持稳定。
胰岛 位置:胰脏中,不与胰液管相通,分泌的物质靠血液输送 组成:上皮细胞团,象埋在有管腺胰脏中的“孤岛”, 可多达一百万个,体积只占胰脏的1-3%。,三种分泌细胞:α细胞分泌胰高血糖素,β细胞分泌胰岛素,δ细胞分泌生长激素抑制素。 胰岛素:提高细胞氧化葡萄糖的能力;葡萄糖转化为糖元或脂肪的能力;提高肝细胞中葡萄糖激酶的含量和细胞合成糖元的能力;促进细胞合成蛋白质的能力。
胰高血糖素:与胰岛素相反,降低细胞中糖元和脂肪含量,提高血液中葡萄糖含量,使肝脏中的糖元分解,并刺激脂肪水解并转化为葡萄糖。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗,分泌受血液中葡萄糖含量的制约。 生长激素抑制素:参与糖代谢的调节,有抑制胰岛分泌胰高血糖素和胰岛素的作用。下丘脑和一些肠细胞也能分泌生长激素抑制素。
血糖调节
肾上腺 位置:肾脏内侧,左右各一个 组成:皮质、髓质 皮质:中胚层起源,分泌五十余种机能不同激素,统称肾上腺皮质激素。 ①性激素类包括雄激素和雌激素:促进性腺发育和形成第二性征。 ②盐皮质激素:促进肾小管对Na+的再吸收,抑制对K+的再吸收,即促进对Cl-和水的再吸收。 ③糖皮质激素类:调节糖代谢,使蛋白质和氨基酸转化为葡萄糖,使肝脏将氨基酸转化为糖元,解除身体紧张状态,加强免疫功能,抵抗感染。
髓质:来源于外胚层。分泌肾上腺素、去甲肾上腺素。功能不完全相同。 引起血压升高,心跳加快,骨骼肌和心脏中血流量加大,代谢率提高,细胞耗氧量增加,血管舒张,脾脏中的红细胞大量进入循环,支气管扩大。抑制消化道蠕动,肠壁平滑肌中血管收缩,血流量减少。引起瞳孔放大,毛发直立。 去除肾上腺髓质,动物仍能生活,并发生一定的应急反应(交感神经系统也能分泌肾上腺素)
松果体 位置:大脑两半球和间脑的交接处。 组成:连接于第三脑室顶后端的卵形小体,七鳃鳗的松果体还保留着眼的形态。 分泌褪黑激素,影响色素沉着,可使色素细胞中的色素颗粒集中,使皮肤颜色减退。褪黑激素是和黑素细胞激素的作用相反的激素。昼夜的周期变化影响褪黑激素的分泌。
前列腺 位置:雄性哺乳动物的一种副性腺,哺乳动物的多种器官组织都能产生前列腺素,由多种细胞的质膜产生。 特点:1、其靶细胞或靶组织一般就是产生前列腺素的组织,不要由血液运输;2、前列腺素的受体位于靶细胞表面,效力比一般激素大,会迅速被酶破坏失活,半衰期只有几分钟。 是体内一种分布极广的激素,可使气管扩张,抑制胃液分泌、刺激平滑肌收缩,调节血压等。也广泛分布于神经系统,能对神经介质的释放和活动起调节作用。
胸腺 位置:心脏腹面前方,是由第Ⅲ和第Ⅳ对咽囊的腹侧突出形成的。 特点:分泌胸腺素, 增强免疫力,促使胸腺中T淋巴细胞分化成熟。如去除幼年动物的胸腺,会影响动物免疫系统抗体的形成。胸腺在性成熟的动物中逐渐萎缩退化,不再对免疫系统产生影响。
性腺 包括雄性激素和雌性激素两大类 雄性激素:睾丸内曲精细管间的间质细胞所分泌,睾丸酮是主要成分,影响雄性副性征的出现和维持雄性正常生长发育,同时促进精子的生成与成熟。
雌性激素(动情激素和黄体酮) 动情激素:卵泡上皮细胞产生,促使雌性的生殖器官发育、乳腺发育和副性征出现、发情、抑制垂体前叶促卵泡激素分泌和促进促黄体生成激素分泌。 黄体酮(孕酮):子宫粘膜肥厚,为接受受精卵着床,可抑制卵泡的成熟,防止妊娠期不再排卵发情;可促进乳腺的发育和分泌、抑制子宫平滑肌收缩,保证胚胎的生长发育。
思考题 1、激素的作用原理。 2、参与血糖调节的激素有哪些? 3、抗利尿激素的作用机理。 4、分泌去甲肾上腺素的结构有哪些?