第 17章、激素 Hormones
什么是激素?
? 激素是生物体内特殊组织或腺体产生的的对某些
靶细胞具有特殊刺激作用的 微量物质 。
? 人体内分泌腺见 P550
? 在机体的代谢过程或生理过程起 调控作用 。
? 1,含量少,在生物体某特定组织细胞产生
? 2,通过体液 (血液, 淋巴液, 脑脊液, 肠
液 ) 的运动被输送到 其他组织 中发挥作用
? 3,作用大, 效率高, 在新陈代谢中起调节控
制作用
? 在医疗上, 激素也是一类重要药物 。
1、激素具有以下几个特点 *
2、激素的化学本质 *
? 根据激素的化学结构, 一般可以分为三类
? ( 1) 含氮激素
包括蛋白质激素, 多肽激素, 氨基酸衍生物激素等,
如胰岛素, 甲状腺素
? ( 2) 固 ( 甾 ) 醇类激素
性腺和肾上腺皮质分泌的激素大多数是甾醇激素
? ( 3) 脂肪酸衍生物 激素
主要由生殖系统及其它组织分泌产生, 如前列腺素
二、重要激素举例
(一).氨基酸衍生物激素
1,肾上腺激素
? 肾上腺分为髓质和皮质两部分 。 髓质分泌肾上
腺素和少量去甲肾上腺素 。 是交感神经末梢的
化学介质 。 他们也是酪氨酸的衍生物, 为 R-构
型 。
H O
H O
C H C H 2
O H
N H C H 3 H O
H O
C H C H 2
O H
N H 2
肾上腺素 去甲肾上腺素
? 肾上腺素具有与交感神经兴奋相似的作用,使血
管收缩,心脏活动加强,血压升高,临床上被用
来作为升压药物,起 抗休克 作用。
? 肾上腺素主要是 调节糖代谢,它能够促进肝糖原
和肌糖原的分解,增加血糖和血中的乳酸含量。
? 替代药物:黄麻素(拟肾上腺素) P558
肾上腺素的功能
2,甲状腺激素
? 甲状腺所分泌的激素主要是甲状腺素 (T4)和少量
的三碘甲腺原氨酸 ( T3)。 三碘甲腺原氨酸的活
性约为甲状腺素的 5- 10倍 。 二者的结构如下:
O
I
HO
I NH 2
I
I
- C H 2 - C H - C O O H - C H 2 - C H - C O O H
I
I
NH 2
HO
I
O
甲状腺素 三碘甲腺原氨酸
天然的甲状腺素是 酪氨酸 的衍生物,均为 L-构型。
甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织,能将体内
70-80%的碘富集在其中。
甲状腺激素生理功能
? 主要是 促进糖, 脂及蛋白质的代谢 ;
? 促进机体的 生长发育和组织分化 ;
? 对中枢神经系统, 循环系统, 造血过程,
肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用 。
? 幼年 动物若甲状腺机能减退或切除甲状腺时, 将引起
发育迟缓, 身材矮小, 行动呆笨而缓慢 ---呆小症 。
? 成年 动物甲状腺机能减退时, 出现厚皮病, 心博减慢,
基础代谢降低, 性机能低下 。
? 反之, 甲状腺机能亢进, 眼球突出, 心跳加快, 基础
代谢增高, 消瘦, 神经系统兴奋性提高, 表现为神经
过敏等 。
生理功能病变症状
(二)、重要多肽及蛋白质激素
? 由垂体、下丘脑、胰岛、甲状旁腺、胃肠
粘膜以及胸腺等分泌的激素属于多肽或蛋
白质激素。
? 垂体在神经系统的控制下,调节全身内分
泌腺作用。
1.垂体激素
? 垂体可分为前叶, 中叶和后叶三个部分 。
前叶和中叶合成激素, 后叶储存和分泌激
素 。 垂体前叶在内分泌系统中起主导作用,
直接受下丘脑分泌物质刺激, 并受神经控
制, 从而调节某些内分泌器官的发育及分
泌 。 分泌的激素共有 10多种 。
(1).垂体前叶激素
1) 生长激素 (GH):刺激骨及软骨生长,促进粘多糖及胶原合 成,还影响蛋
白质,糖类及脂质代谢影响体重增长,(不足和亢进 )
2) 促甲状腺素 (TSH):促进甲状腺素的发育和分泌,
3) 促黄体生成素 (LH):促进卵泡发育成黄体,促进胆固醇转变成孕酮和分泌,
阻止排卵,
4) 促卵泡激素 (FSH):促使卵巢 (精巢 )发育,促进卵泡 (精子 )生成和释放,
5) 催乳激素 (LTH):刺激乳腺分泌乳汁刺激并维持黄体分泌黄酮,
6)促肾上腺皮质激素 (ACTH):促进胆固醇转化成肾上腺皮质酮,刺激肾上腺
皮质分泌激素,医学上用来治疗痛风及皮肤痛,
(2).垂体中叶激素
促黑色细胞素( MSH),刺激黑色素的扩散和生物合成,
(3).垂体后叶激素
? 由下丘脑产生经轴突运输到后叶分泌的,
催产素,使平滑肌收缩,具有催产及使乳
腺分泌的作用,
加压素,使小动脉收缩,从而增高血压,减
少排尿,
2.下丘脑激素
? 下丘脑所分泌的激素主要包括一些激素
释放因子和释放抑制因子 。
? 下丘脑激素经垂体门静脉到达脑垂体,
并作用于垂体细胞,起调控作用。
? 促甲状腺激素释放因子( TRF)
? 促肾上腺皮质激素释放因子( CRF)
? 促黄体生成激素释放因子 ( LRF )
? 生长素释放抑制因子 ( GRIF)
3.脑肽
? ? -内啡肽 (endorphin)
? ? -内啡肽
? ? -内啡肽
? Met-脑啡肽
(enkephalin)
? Leu-脑啡肽
作用:类吗啡作用
4.胰岛激素
? 胰岛是胰脏的内分泌组织。
? 人的胰岛主要由 ?,? 和 ? 三种细胞组成。
? ? -细胞 分泌 胰高血糖素
? ?-细胞 分泌 胰岛素
1), 胰岛素 (insulin)
? 胰岛素是由胰腺中胰岛的 β -细胞 分泌的一种含
有 51个氨基酸残基的蛋白质激素 。
? 胰岛素由两条多肽链组成, 胰岛素的生理功能主
要是:
? 促进细胞摄取葡萄糖;
? 促进肝糖原和肌糖原的合成;
? 抑制肝糖原的分解 。
? 胰岛素具有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 。
胰岛素的生理功能与肾上腺素的作用相反 。
降低血糖
2), 胰高血糖素 (glucagon)
? 胰高血糖素为胰岛的 α -细胞 分泌的多肽激素, 由 29个
氨基酸组成, 人和猪的胰高血糖素的氨基酸序列完全
一样, 其结构如下:
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-
Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-
Trp-Leu-Met-Asp-Thr
? 胰高血糖素主要是 促进肝糖原分解, 使血糖升高, 与
肾上腺素作用相似 。 其作用原理是激活肝细胞中的腺
苷酸环化酶, 使 cAMP浓度升高, 从而提高磷酸化酶活
性, 促进肝糖原分解 。
5,甲状旁腺素
? 甲状旁腺主要分泌
? 甲状旁腺素 ( PTH)
? 降钙素 ( CT)
? 共同调节钙磷代谢,但生理作用相反
? PTH可以升高血钙
? CT则可以降低血钙
6.胸腺素( thymosin)
? 胸腺合成分泌
? 形成 T细胞, 增强免疫力 。
? 随着年龄增长功能退化
7.胎盘激素
? 绒毛膜促性腺激素 ( CG)
? 与孕酮作用相似
? 耻骨松弛素 ( relaxin)
? 促使耻骨的联合松动, 便于分娩时胎
儿通过 。
8.胃肠道激素
? 肠促胰液素
? 缩胆囊肽-肠促胰酶素
? 肠抑胃素等
(三)、重要固醇类激素
? 甾醇类 激素是一类脂溶性激素,它们在结构
上都是环戊烷多氢菲衍生物。
? 脊椎动物的甾醇激素可分为 肾上腺皮质激素 和
性激素 两类。
O
C
O H
O
C H 2 O H
O H
1、肾上腺皮质激素
? 肾上腺皮质激素由肾上腺皮质分泌产生。
目前从肾上腺皮质提取液中分离的甾醇化
合物有 30余种
? 按生理功能分:糖皮质激素和盐皮质激素
? 肾上腺皮质激素分泌失常,将引起糖代谢
及无机盐代谢紊乱而出现病症
功 能
? 皮质酮,11-脱氢皮质酮,17-羟皮质酮(氢化
可的松)和 17-羟 -11-脱氢皮质酮(可的松)
? 调节糖代谢:抑制糖的氧化,使血糖升高;促
进蛋白质转化为糖。
? 抗炎,抗过敏作用,是常用的激素药物。
( 1)糖皮质激素
? 包括 11-脱氧皮质酮,17-羟 -11-脱氧皮质
酮和醛皮质酮。
? 促使体内保留钠离子及排出过多的钾离子,
调节水盐代谢。
( 2)盐皮质激素
2.性激素
? 性激素属于 甾醇类激素,可分为雄性激
素和雌性激素两类。它们与动物的性别
及第二性征的发育有关。
? 性激素的分泌受垂体的促性腺激素( LH
和 FSH)调节。
(1).雌性性激素
? 卵巢和胎盘分泌:雌二醇,黄体分泌
孕酮(黄体酮)
? 促进雌性动物器官发育及第二性征显
现和维持。
( 2).雄性性激素
? 睾丸间质细胞分泌睾酮
? 肾上腺皮质分泌肾上腺雄酮
? 功能:促进精子生成和第二性征显现或
维持。
(四)、脂肪族激素
? 前列腺素 ( 简称 PG) 是一类具有生理活性物质
的总称, 现在已发现有几十种 。 这类激素广泛
存在于生殖系统和其它组织中 。
? 前列腺素的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
? E型,C-9为酮基, C-11含有羟基 。
? F型,C-9和 C-11均含有羟基 。
? A型,C-9为酮基, C-10和 C-11之间有双键 。
? B型,C-9为酮基, C-8和 C-12之间有双键 。
? 所有的前列腺素在侧链的 C-13和 C-14之间有双键, C-15
含有一个羟基 。
C O O H
O
O H
O H
P G E
1
P G F
1
a
C O O H
O H
O H
O H
P G E
2
C O O H
O
O H
O H
C O O H
O H
O H
O H
P G F
2
a
C O O H
O
O H
O H
P G E
3
P G F
2
a
C O O H
O H
O H
O H
前列腺素功能
? 不同结构的前列腺素,其功能也不相同,说明
前列腺素具有复杂的生理功能。
? 已经证明,前列腺素对生殖、心血管、呼吸、
消化和神经系统等都有显著影响作用。
? 能使子宫及输卵管收缩,使血管扩张或收缩,
可抑制胃酸分泌等。
? 人体前列腺素的产生和分泌异常是导致许多疾
病的重要原因。
四、激素的作用机制研究
(一)膜受体通过 AMP环化酶途径
(一) 膜受体通过 AMP环化酶途径
? 激素 (大部分为含氮激素 ):第一信使
? 膜受体,跨膜蛋白
? G蛋白,α, β, γ 三亚基,GDP形式 (无活
性 ),GTP形式 (有活性 )
? 被激活酶,腺苷酸环化酶,催化 ATP转变 cAMP(第
二信使 )
? 作用途径见 P572
肾上腺素级联放大作用
? 肾上腺素,10-8-10-10 mol/L
? cAMP,10-6 mol/L
? 葡萄糖,5?10-3 mol/L
? 第二信使学说
300万倍
(二)、钙及肌醇三磷酸作用途径
? 激素,第一信使
? 膜受体
? G蛋白
? 被激活酶,磷酸肌醇酶 (磷脂酶 ),催化 PIP2
生成
肌醇 1,4,5-三磷酸 (IP3)
二酰基甘油 (DAG) (第二信使 )
(三) 受体的 酪氨酸激酶途径
? 激素,第一信使 (胰岛素,表皮生长因子,癌基因
蛋白产物 )
? 受体,酪氨酸激酶
? 激活酶,受体酪氨酸激酶,使酪氨酸残基磷酸
化,进一步促进此类激酶活性,增大对靶细胞中
蛋白质上的磷酸化作用 (多倍效应 )
? 胰岛素受体,结合位点在 α 链 (膜外 ),催化位点
在 β 链上 (膜内 )
(四)固醇类激素受体调节基
因转录速度
? 激素,固醇类
? 受体,结合 DNA的蛋白质
? 激活效应,增强基因表达
? 反应慢 ( 几小时或几天 )
一些激素的作用方式 见 P581