生物化学思维导图——17.激素

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激素

• 激素概述
  • 定义
    • 是生物体内特殊组织和腺体产生的，直接分泌到体液中（若是动物，则指血液、淋巴液、脑脊液、肠液），通过体液运送到特定作用部位，从而引起特殊激动效应到一群微量有机化合物
  • 化学本质和类型
    • 化学本质
      • 含氮激素
        • 多肽及蛋白类激素
          • 脑垂体激素，下丘脑激素，胰岛激素，甲状旁腺激素
        • 氨基酸衍生物激素
          • 甲状腺素，肾上腺素（肾上腺髓质分泌）
      • 固醇类激素
        • 糖皮质激素，盐皮质激素（肾上腺皮质分泌）雌二醇/黄体酮（孕酮），睾酮
      • 脂肪酸衍生物激素（二十碳四烯酸）
        • 前列腺素
    • 含氮激素与甾醇类激素p551-p553 表17-1和17-2
• 激素的合成与分泌
  • 多肽激素合成后贮存于分泌囊中
  • 甲状腺激素和肾上腺激素是氨基酸的衍生物
    • 甲状腺素
      • 合成
        • 1）甲状腺过氧化物酶及过氧化氢作用下，碘离子被氧化成活性碘 2）活性碘作用于甲状腺球蛋白的酪氨酸残基产生异碘酪氨酸残基，进而产生3，5二碘酪氨酸残3）碘化酪氨酸残基相互作用，通过甲状腺球蛋白的水解产生三碘甲状腺原氨酸T3和甲状腺素T4
      • 含碘糖蛋白，约含120个酪氨酸残基
      • 合成影响因素
        • 硫脲及硫脲嘧啶的抑制；前体前叶分泌的促甲状腺激素的调节
    • 肾上腺素
      • 酪氨酸转变而来（正肾上腺素同）
  • 固醇类激素
    • 源自胆固醇。开始都是由胆固醇转变为孕酮
  • 脂肪族激素——前列腺素PG
    • 是一类具有生物活性物质的总称，它们的基本结构为含有一个环戊烷及两个脂肪酸链的二十碳脂肪酸，即前列腺烷酸
    • 根据环戊烷不饱和键的位置或取代基的不同分类p557
      • EFAB四大类，所有的PG在c-13和C-14间有一个反式双键，在C-15处有个羟基
      • PGE的C-9有酮基、C-11有羟基
      • PGF的C-9，C-11有羟基
      • α代表C-9上羟基的构型
      • 右下角的数字代表双键的数目
    • E1和F1α两种前列腺素是∆8，11，14-二十碳三烯酸衍生而来的；E2和F2α则是由∆5，8，11，14-二十碳花生四烯酸衍生而来的
• 重要激素举例
  • 氨基酸衍生物激素
    • 肾上腺激素
      • 肾上腺素和正肾上腺素（去甲肾上腺素）作用的比较p558 表17-3
      • 麻黄碱（拟肾上腺素）
      • 1）血管收缩，心脏活动加强，加压2）加强糖原分解，提高血糖3）促进蛋白质、脂肪、氨基酸的分解，增强气体代谢、升高体温等
    • 甲状腺素（T4）及三碘甲腺原氨酸（T3）
      • 增强机体新陈代谢，引起耗氧量及产热量多增加，促进智力与体质多发育
      • 疾病
        • 幼年机能衰退
          • 发育迟缓，行动呆笨
        • 成年机能衰退
          • 厚皮病
        • 成年机能亢进
          • 神经过敏
  • 重要多肽类激素
    • 垂体前叶激素
      • 生长激素
        • 刺激骨和软骨的生长，促进粘多糖和胶原的合成，影响蛋白质，糖类，脂质的代谢，最总影响体重的增长
      • 促甲状腺激素TSH
        • 促进甲状腺的发育及分泌，从而影响全身代谢
      • 促黄体生成素LH
        • 促进卵泡发育成黄体，促进胆固醇转化为孕酮，阻止排卵，抑制动情；促使睾丸中间质细胞发育，刺激睾丸分泌激素
      • 促卵泡激素FSH
        • 促进卵/精巢发育促进卵泡/精子的形成和释放
      • 催乳激素LTH
        • 刺激发育完全的乳腺分泌乳汁，刺激黄体分泌孕酮，促进乳腺中蛋白质和RNA的合成，还使乳腺中糖代谢和脂代谢的酶活性上升
      • 促肾上腺皮质激素ACTH
        • 促进体内的储存的胆固醇在肾上腺皮质中转化为肾上腺皮质酮，并刺激肾上腺皮质分泌激素
          • cAMP途径
          • 阿狄森氏病
      • 脂肪酸释放激素LPH
        • 促进脂肪水解
    • 垂体中叶激素
      • 促黑素细胞激素MSH
    • 垂体后叶激素
      • 催产素
        • 促进平滑肌收缩和乳腺排乳
        • 孕酮抑制催产素的作用
      • 加压素/抗利尿激素
        • 1）调节水代谢的重要激素，减少排尿2）使小动脉收缩，增高血压
    • 下丘脑激素
      • 促甲状腺激素释放因子TRF
        • 结构特征
          • N端游焦谷氨酸残基避免被氨肽酶破坏，C端游酰胺防止羧肽酶破坏
      • 促黄体生成素释放因子LRF
      • 促肾上腺皮质激素释放因子CRF
      • 生长激素释放抑制因子GRIF（人工多肽）
    • 脑肽
      • 内啡肽具有很强的类吗啡活性
    • 胰岛及甲状旁腺等等激素
      • 胰岛素
        • 前胰岛素原被水解掉信号肽，成为胰岛素原，再经肽酶激活失去C肽
        • 降低血糖
          • 提高组织对葡萄糖的吸收（机制，影响细胞的通透性）
          • 抑制肝糖原的分解，促进糖原的合成（引起细胞内cAMP的减少）
      • 胰高血糖素
        • 通过cAMP的增加提高肝糖原磷酸化酶的滑行，促进糖原的分解
      • 甲状旁腺激素、降钙素
        • 1）机能衰退，血钙降低，肌肉痉挛、四肢抽搐2）机能亢进，脱钙性骨炎及骨质疏松
        • 甲状旁腺激素和降钙素作用相反
          • 前者升高血钙，后者降低
      • ……
  • 重要固醇类激素
    • 肾上腺皮质激素
      • 按生理功能分类
        • 糖皮质激素
          • 1）抑制糖的氧化，促使蛋白质转化为糖，调节糖代谢，利尿2）大剂量可减轻炎症及过敏反应
        • 盐皮质激素
          • 1）促进体内保留钠排出钾2）调节水，盐代谢
    • 雌性激素
      • 雌二醇（卵泡成熟前）；孕酮（排卵后卵泡发育成黄体）
    • 雄性激素
    • 可相互转变
  • 脂肪族激素
• 激素的作用机制研究
  • 膜受体通过腺苷酸环化酶途径
    • G蛋白
    • 蛋白激酶
    • 肾上腺素在促进糖原分解的级联放大作用
  • 钙及肌醇三磷酸的作用途径
    • 磷酸肌醇级联的两个细胞内信使：IP3将钙离子释放到细胞质中；DAG活化PKC
    • 具螺旋区-泡区-螺旋区结构（EF手图像）的钙调蛋白CaM
  • 受体酪氨酸激酶途径
  • 固醇类激素受体调节基因转录速度
• 激素分泌的调节
  • 上级内分泌腺对夏季内分泌腺的调节，神经系统与内分泌的关系
  • 负反馈作用
  • 酶的分步剪裁调控
  • 多元调控
    • 通过激素间的相互制约、依赖而受到调控
• 植物激素
• 昆虫激素