激素的化学本质

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,激素,各种激素的化学本质，主要生理功能以及激素的作用机理。,一、激素的概念和类别,（一）概念,激素（,hormone,）,是生物体内特殊的腺体或组织产生的，直接分泌到体液中，通过体液运送到特定的部位，从而引起特殊激动作用的一群微量的有机化合物。,（二）类别,动物激素,植物激素,脊椎动物激素,无脊椎动物激素,氨基酸衍生物激素,肽和蛋白质激素,类固醇激素,脂肪酸衍生物激素,甲壳类激素,昆虫激素,激素,二、动物激素,（一）氨基酸衍生物激素,甲状腺素,肾上腺素,5-,羟色胺,1,、甲状腺素,甲状腺分泌,甲状腺素（,T,4,）,三碘甲腺原氨酸（,T,3,）,（,1,）结构,甲状腺素（,3,5,3,5,-,四碘甲腺原氨酸，简称,T,4,）。,三碘甲腺原氨酸（,3,5,3,-,三碘甲腺原氨酸，简称,T,3,）,（,2,）生物合成,二分子二碘,Tyr,作用形成甲状腺素（,T,4,）,一碘,Tyr,Tyr,+,活性碘,+,活性碘,3,5,-,二碘,Tyr,T,4,脱碘产生,T,3,一碘,Tyr,和二碘,Tyr,连接而成,T,3,关于生物合成的二个问题,活性碘：,食物碘,胃肠道,I,-,H,2,O,2,甲状腺过氧化物酶,活性碘（,I,2,）,还原,碘化反应并不发生在游离,Tyr,，,而是在甲状腺,球蛋白分子中的,Tyr,残基。,甲状腺素没有特异的靶细胞，它的生理作用很广泛，几乎遍及全身各组织，它的主要生理功能有两方面：,（,3,）生理功能,促进体内各物质的代谢，增加代谢率；另外增加耗,氧量和产热量。,维持机体的正常生长发育。,甲状腺素的分泌量维持在一定水平，甲状腺机能亢进，甲状腺素分泌过多得甲亢。,甲状腺机能减退,发生在幼年得呆小病,发生在成年得粘液性水肿,甲状腺激素的分泌受腺垂体分泌的促甲状腺激素的调节。,还有一种由于食物中长期缺碘引起地方性甲状腺肿,2,肾上腺素：由肾上腺髓质分泌,（,1,）结构,肾上腺素与去甲肾上腺素的结构,（,2,）生物合成,Tyr,羟化,CO,2,羟化,正肾上腺素（去甲肾上腺素）,+,CH,3,（由,Met,供给）,肾上腺素,Tyr,羟化酶,（,3,）生理功能：大同小异,肾上腺素主要促使肝糖原分解，使血糖增加,。,肝糖原 血糖（葡萄糖）,分解,又能促使肌糖原分解，使乳酸增加,。,肌糖原 乳酸,分解,去甲肾上腺素也有上述作用，但作用较弱。,肾上腺素可使血管收缩；并能刺激心脏，使心肌收,缩力增加，心跳加快，所以使血压升高。（对心脏,作用大）,去甲肾上腺素也能使血压升高，但机制不同，去甲肾上腺素主要使除冠状动脉以外的全身小动脉收缩，所以使血压升高（对血管作用大）,总的来讲肾上腺素和去甲肾上腺素使血糖，血压。,3,、,5-,羟色胺：是一种组织激素,功能：,（二）肽和蛋白质激素,这类激素包括由垂体（腺垂体、神经垂体），下丘脑、胰腺、甲状腺、甲状旁腺、胃肠和胸腺等分泌的激素。,1,垂体激素：,（,1,）腺垂体激素,：已肯定的有,9,种,生长激素（,GH,）、,催乳激素（,LTH,）,促甲状腺素（,TSH,）、,促卵泡激素（,FSH,）、,黄体生成素（,LH,）,促肾上腺皮质激素（,ACTH,）,脂肪酸释放激素（,LPH,）,促黑激素（,MSH,）,内啡肽（,endophin,）,生长激素（,GH,）,和催乳激素（,LTH,）,化学本质：蛋白质。,不同来源的,GH,，,Mr,不同，,Mr,2,万,5,万，结构差异较,大。如人的,GH,Mr,21000,由,191,个氨基酸组成，是一条,肽链的蛋白质。牛的,GH,Mr,46000,，,由,396,个氨基酸组成。,不同种属来源的,GH,结构不同，但有一部分序列是相同,的，这相同的序列与生物功能有关。,生长激素：,催乳激素（,LTH,）：,催乳激素中有一段氨基酸序列与生长激素相似,一条肽链的蛋白质，人的,LTH,约由,200,个氨基酸组成。,GH,的生理功能：功能很广泛，可直接作用于全身的组织细胞，,主要功能是促进骨和软骨的生长，此外促进,RNA,的合成，从而促进蛋白质的合成。,功能：,LTH,的生理功能：刺激乳腺分泌乳汁，还能刺激黄体分泌孕酮。,化学本质：,都是糖蛋白。,都由两条多肽链组成，分别称为,链，,链,（每条多肽链都含有糖）。比较短的一条是,链，,较长的一条是,链。也称,亚基，,亚基。,这三种激素,链结构很相似，不同的在,链。,推测不同激素特有的生理活性是由,链决定的。,促甲状腺素（,TSH,）,促卵泡激素（,FSH,）,黄体生成素（,LH,）,促激素、促性腺激素,:,促激素,结构总结：,糖蛋白，,-,，,-,链两条多肽链组成。,-,链结构,相似，,-,链结构不同，不同的生理活性是由,-,链决定。,推测这三种激素有一个共同的祖先，即从同一个,前体分子来的。,促甲状腺激素：靶腺是甲状腺，促使甲状腺发育以及,分泌甲状腺激素，从而影响全身代谢。,功能：,促卵泡激素和黄体生成素作用的靶是卵巢、睾丸。,雄性：刺激睾丸发育，产生精子。,雌性：促卵泡成熟、排卵和分泌雌激素。,促卵泡激素：,黄体生成素：又称促间质细胞激素,雄性：刺激睾丸间质细胞发育，分泌雄性激素。,雌性：刺激卵巢间质细胞排卵，生成黄体和分,泌黄体激素。,促肾上腺皮质激素（,ACTH,）,ACTH,是,39,个氨基酸组成的多肽，有种属差异。,生理功能：,促使肾上腺皮质发育和促使肾上腺皮质分泌激素。,脂肪酸释放激素（,lipotropic,hormones,，,LPH,）,-,脂肪酸释放激素（,-LPH,）：,由,91,个氨基酸组成的蛋白质,-,脂肪酸释放激素（,-LPH,）：,由,58,个氨基酸组成的蛋白质,功能：促使脂肪水解，释放出脂肪酸。,ACTH,族激素和,-LPH,族激素很可能来源于同一个前体（,ACTH-LPH,前体）。,促黑激素（,MSH,）,结构：,MSH,有,-MSH,和,-MSH,，,均为肽类化合物。,-MSH,是,13,肽，没有种属差异。,-MSH,有种属差异，人的,-MSH,是,22,肽，牛、羊,的,-MSH,是,18,肽。,功能：促使皮肤黑色细胞分泌黑色素，使皮肤颜色加深。,将,ACTH,、,-MSH,和,-MSH,这三者的结构比较,内啡肽（,endophin,）,从垂体分离出的一族具有吗啡功能的小肽，有,、,、,-,三种，,-,内啡肽为,16,肽，,-,内啡肽为,32,肽，,-,内啡肽为,17,肽。,功能：镇痛,（,2,）神经垂体激素：催产素、升压素（加压素）,过去认为催产素和升压素是神经垂体产生的，实际上并不是神经垂体产生的，而是下丘脑神经细胞分泌的，然后顺着神经纤维运送到神经垂体，并贮存在那里，在受到适当刺激时再分泌入血液。所以神经垂体实际上是贮存和释放这二种激素的器官。,结构：,催产素（,oxytocin,）,和升压素（也称加压素,vasopressin,）,是含,S-S,键的,9,肽。,催产素无种属差异，升压素有种属差异。,这两种激素肽链骨架相似，都为含二硫键的二十元环，差别在第,3,位和第,8,位氨基酸不相同。,催产素：使子宫平滑肌收缩，用于催产，还可使,乳腺平滑肌收缩，排出乳汁。,功能：,升压素：使毛细血管收缩，增加血压；并有减少,排尿的作用，即抗利尿作用，所以升压,素也称抗利尿激素。,催产素和升压素由于它们结构十分相似，很可能有一个共同的祖先。它们的祖先很可能是,vasotocin,升压催产素。,总结：垂体很小，但分泌的激素很多，这些激素的分泌受下丘脑的控制。,2,、下丘脑激素,下丘脑,释放因子,/,抑制因子,腺垂体,神经垂体,促激素,腺体,激素,靶细胞,催产素,升压素,下丘脑至少分泌,10,种激素，这,10,种激素的化学本质都属肽类，而且是,Mr,较小的多肽。,促黑激素释放抑制因子,促黑激素,释放因子,促肾上腺皮质激素,释放因子,黄体生成素,释放因子,促卵泡激素,释放因子,促甲状腺激素,释放因子,催乳激素释放抑制因子,催乳激素,释放因子,生长激素释放抑制因子（,somatostatin,）,生长激素,释放因子,释放抑制因子,(,RIF),释放因子,(,RF),多肽激素的特征：,许多激素的第一个氨基酸往往是焦谷氨酸，,C,端,为酰胺。即没有游离的氨基端和羧基端，这样可,防止氨肽酶、羧肽酶的降解。,多肽激素的原始祖先数目是有限的，即许多激素,来源于同一前体，从同一祖先来。,3,脑肽,1975,年有人从猪脑中分离出两种具有吗啡活性的肽,:,Leu,-,脑啡肽,:,H,3,+,N-,Tyr,-,Gly,-,Gly,-,phe,-,Leu,-COO,-,功能：镇痛,Met-,脑啡肽,:,H,3,+,N-,Tyr,-,Gly,-,Gly,-,phe,-Met-COO,-,褪黑激素（,melatonin,）,:,松果体分泌,结构：,N-,乙酰,-5-,甲氧色胺,功能：,4,胰岛素和胰高血糖素,（,1,）胰岛素（,insulin,）,结构：,功能：,促进糖原的生物合成以及葡萄糖的氧化，降,低血糖。,促进蛋白质及脂类的合成代谢。,糖原,葡萄糖,CO,2,+H,2,O,Insulin,（,2,）胰高血糖素（,glucagon,）,结构：,29,肽,功能：在许多方面与胰岛素相反。,主要促使肝糖原分解，使血糖,促使脂肪分解。,哪些激素与维持血糖的水平有关？,5,甲状旁腺激素和降钙素,（,1,）甲状旁腺激素（,PTH,）,结构：蛋白质激素，有种属差异。,功能：靶器官是骨和肾脏,血钙，血磷。,（,2,）降钙素（,CT,）,结构：由,32,个氨基酸组成的多肽,功能：靶也是骨和肾脏,血钙 血磷,甲状旁腺激素：血钙，血磷。,降血钙素：血钙，血磷。,1,25-,二羟胆钙化醇：血钙，血磷。,其它的肽和蛋白质激素：,肠胃道激素,绒毛膜促性腺激素：,HCG,用于检测受孕,胸腺素：控制幼儿,T,淋巴细胞的发育,（三）类固醇激素,1,肾上腺皮质激素,由肾上腺皮质分泌，主要有,7,种，它们是环戊烷多氢菲的衍生物。,皮质激素一般结构式,（,1,）糖皮质激素,包括皮质酮、皮质醇和可的松,这类激素对糖代谢影响很大，而对水盐代谢影响很小，所以称糖皮质激素。,主要功能：调节糖代谢，抑制糖的氧化，促使蛋白,质转化为糖，升高血糖。另外可减轻过,敏反应，减轻炎症。,（,2,）盐皮质激素,包括醛固酮、脱氧皮质醇、脱氧皮质酮、脱氢皮质酮，其中以醛固酮的生理效应最强。,这类激素对水、盐代谢影响较大，对糖和蛋白质代谢影响较小。,主要生理功能：促使体内保留钠，排出钾（保钠排,钾），调节水盐代谢。,2,性激素类：,卵泡激素,黄体激素,主要由卵巢产生，但人类的胎盘、肾上腺皮质甚至睾丸也产生少量雌激素。,（,1,）雌（性）激素,卵泡（激）素：雌二醇，雌三醇、雌酮，可看,作雌烃的衍生物,。,雌二醇,雌三醇,雌酮,生理功能：促进女性器官发育、排卵。,雌二醇活性最高,雌二醇,雌酮,雌三醇,黄体激素：主要为孕酮,生理功能：促进子宫和乳腺发育，抑制排卵，抑,制动情，对全身代谢也有显著影响。,孕酮,（,2,）雄（性）激素,主要由睾丸的间质细胞分泌，但肾上腺皮质及卵巢也分泌少量的雄性激素。,雄性激素：睾酮、雄酮、雄烯二酮，可看作雄烃的衍生物,三种激素中只有睾酮是睾丸分泌的，它的生理功效最大，雄酮和雄烯二酮是睾酮的降解产物。,生理功能：刺激男性性器官发育，促精子生成,及促进男性的第二性征。另外对全,身代谢也有影响。,（四）脂肪酸衍生物激素,前列腺素,(,prostaglandin,PG,）,前列腺烷酸,所有的,PG,在,C-13,和,C-14,之间有,1,个反式双键，,C-15,有,1,个羟基。,前列腺烷酸,PGE,PGF,（,天然的）,PGF,（,化学合成）,PGA,PGB,功用：前列腺素是人体分布最广，也是效应最大的,生物活性物质之一，它对全身各个系统如生,殖、心血管、呼吸和消化及神经系统等均有,作用，并对代谢过程发生影响，例如：它能,刺激子宫平滑肌收缩，可用于引产或人工流,产