生物化学第七章激素学习PPT教案.pptx
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第七章激素及其作用机制第一节概述一、定义激素是由内分泌腺以及具有内分泌功能的组织所产生的微量化学信息分子,它们被释放到细胞外,通过扩散或体液转运到所作用的细胞或组织或器官(称靶细胞或组织或靶器官)调节其代谢过程,从而产生特定的生理效应,并通过反馈性的调节机制以适应机体内环境的变化,此外,也具有协调体内各部分间相互联系的作用。二、激素的特性三、激素的化学本质和分类第二节主要激素的化学与生理生化功能(一)甲状腺素(二)肾上腺素(三)5-羟色胺(四)松果腺素二、甾体类肾上腺糖皮质激素的主要作用是使血糖升高,与胰岛素有拮抗作用,其中以皮质醇的作用最强。肾上腺盐皮质激素可促进Na+、Cl-的重吸收和K+、H+的排出,在维持血浆Na+、K+浓度中具有重要作用。(二)性激素1.雄性激素2.雌性激素三、脂肪酸衍生物类(一)前列腺素四、蛋白质多肽类下丘脑分泌激素的概况(二)垂体激素(三)降钙素(四)甲状旁腺素(五)胰岛素(六)胰高血糖素(七)胸腺激素(八)胃泌素(九)胰泌素第三节激素作用机制与受体根据其作用模式的不同,细胞膜受体可以进一步分为两类:第一类为与G蛋白偶联的受体(Gprotein-linkedreceptors),这类受体作用模式是与G蛋白紧密偶联;第二类为酶偶联受体,是指那些受体自身具有酶活性,或者自身没有酶活性,但与酶分子结合并将其激活的一类受体,主要包括胰岛素和大多数生长因子的受体(二)细胞内受体二、细胞膜受体作用机制2.G蛋白G蛋白也称为鸟苷酸结合蛋白,它在靶细胞信号转导系统中的功能是作为一个中间介质,在受体和效应器之间传递信息,激活效应器。G蛋白是一种由α、β和γ亚基所组成的异源三聚体复合物。在非活性形式时,G蛋白的α亚基与GDP结合而形成了异源三聚体;在活性形式时,G蛋白的α亚基与GTP结合(或者说α亚基结合的GDP被GTP所替代)而解离成β、γ二聚体和α亚基-GTP。α亚基-GTP从G蛋白三聚体中解离出来,自由的α亚基-GTP继而激活了效应器,再由效应器产生第二信使或其他效应。3.效应器及下游效应分子(1)腺苷酸环化酶系统1)G蛋白激活腺苷酸环化酶与cAMP的产生2)依赖cAMP的蛋白激酶:cAMP的生物学作用主要通过依赖于cAMP蛋白激酶(也称蛋白激酶A,ProteinKinaseA,PKA)来实现。(2)肌醇-磷脂系统有相当多的激素,如血管紧张素Ⅱ、肾上腺素、促胃泌素释放肽、促性腺激素释放激素、后叶加压素、抗利尿激素等,通过并应用磷脂酰肌醇代谢所产生的甘油二酯(diacylglyocerol,DAG)和肌醇三磷酸(inositoltriphosphate,IP3)作为第二信使进行信号传导1)G蛋白激活磷脂酶C-β与甘油二酯和肌醇三磷酸当激素与膜受体结合导致膜受体变构后,受体的膜内侧结构域征集并激活了G蛋白(G蛋白家族的GP),通过G蛋白解离下来的GTP-α亚基,与膜结合的磷脂酶C-β(phospholipaseC-β,PLC-β)结合而使其活化,PLC-β进而将细胞膜上的磷脂酰肌醇-4,5二磷酸(phosphatidylinositoldiphosphate,PIP2)分解成肌醇三磷酸和甘油二酯。这两种第二信使能够产生不同的生物学效应。2)甘油二酯与肌醇三磷酸的作用IP3可促使内质网腔内的Ca2+释放到胞质Ca2+与钙调蛋白(calmodulin,CaM)结合,形成活化态的Ca2+-CaM复合物,然后可通过两种方式发挥作用:一方面,直接与靶酶结合,使其活化而调节其活性,如磷酸二酯酶、Ca2+-ATP酶等;另一方面,通过活化依赖于Ca2+-CaM复合物的蛋白激酶,使靶蛋白或靶酶磷酸化,间接影响其活性。DAG和磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)一起,参与Ca2+对蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)的调控(二)通过相关蛋白激酶的信号转导途径2.受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶系统受体与激素的结合,激活细胞内的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonineproteinkinase,S/T-PK)。S/T-PK通过使底物蛋白质分子中丝氨酸残基或苏氨酸残基磷酸化而调节其活性,调控靶细胞生物学效应。三、细胞内受体作用机制被激素活化的受体结合的DNA序列,即激素调节元件(hormonregulatoryelements,HRE)介导激素-受体二元复合物在靶细胞内对基因表达的调控作用,这些识别-调节序列就在激素调节靶基因序列的两侧,HRE具有增强子的作用。几种甾体类激素受体的共同特点是有四个主要功能区域:1.DNA结合区它是与靶基因中激素反应元件结合的序列,富含Cys,每两个Cys配合一个Zn2+形成锌指结构。2.核定位序列(nuclearlocaliza