性激素的生物合成途径图(性激素在细胞内哪里合成)
本文目录一览:
- 1、高中生物各种激素在哪些细胞器中合成
- 2、激素类药物合成
- 3、性激素的代谢过程
- 4、高一生物
- 5、性激素是什么
高中生物各种激素在哪些细胞器中合成
激素大多数是蛋白质,有些是脂类比如性激素等。
1、蛋白质类激素合成和合成蛋白质所需的细胞器一样,所需的细胞器有(核糖体,内质网,高尔基体,线粒体)。
2、脂类激素比如性激素:性激素属于甾醇类激素,在生殖腺分泌细胞和肾上腺皮质细胞的滑面内质网中合成。
注意性激素的合成受体内其他激素的影响很大,牵扯得很复杂的细胞应答机制,不好一一说明。但其受体分两类,细胞膜受体和细胞核内受体,在合成性激素事先要两类受体接收到其他激素的信号,在内质网上合成,高尔基体转运,当然也是少不了线粒体供能。
性激素的合成与细胞中的细胞膜,细胞核,内质网,高尔基体,线粒体都有关。
扩展资料
激素的生理学意义:
内分泌细胞产生的一类具有高效能信息传递作用的化学物质。激素的种类较多而数量极微(多数为毫微克甚至微微克水平),它既非机体的能量来源又非组成机体的结构物质,但通过传递信息,在协调新陈代谢、生长发育等生理过程方面充当了重要的角色,无怪乎科学家们称之为“第一信使”。
激素的传递方式主要有三种:大多数激素分泌后直接进入血液,随血液循环到达一定的组织细胞才发挥作用,这种细胞叫靶细胞,靶细胞上有具特殊立体构型的物质(激素受体)与相应的激素结合,并识别激素所携带的信息,把它转化为细胞内一系列复杂的化学反应,从而产生特定的生理效应。
这种方式的激素要随血流到达靶细胞,所以叫“远距分泌”。
有些激素分泌出来以后通过细胞间隙液就近扩散,作用于邻近细胞(如某些消化道激素),这种方式叫“旁分泌”。还有一些激素是由神经细胞(如下丘脑)分泌的,叫“神经激素”,沿轴突借轴浆流动而到达靶细胞,这种方式叫“神经分泌”。
激素按其化学本质可分为含氮的蛋白类激素(由氨基酸、肽、蛋白衍生而成)和类固醇类激素两大类;而就其生理功能来说可分为三大类:一类是调控机体新陈代谢和维持内环境相对稳定的,如胰岛素、胃肠激素、甲状旁腺激素等。
一类是促进细胞增殖分化,控制机体生长发育和生殖机能,并影响其衰老过程的,如生长激素、性激素等;还有一类与神经系统密切配合,增强机体对环境的适应,如肾上腺皮质激素和垂体激素等。
激素分泌量过多或过少都会引起机体功能的紊乱,所以临床上常以激素水平的测定做为诊断某些疾病的依据,并将许多激素做为治疗药物应用于临床。
近年来,已成功地应用遗传工程的原理使微生物生产出人的激素,如通过大肠杆菌生产出胰岛素等激素,为激素在医药和工、农、牧业上的应用开拓了广阔前景。
参考资料:百度百科-激素
激素类药物合成
性激素有共同性激素的生物合成途径图的生物合成途径:以胆固醇为前体性激素的生物合成途径图,通过侧链性激素的生物合成途径图的缩短性激素的生物合成途径图,先产生21碳的孕酮或孕烯醇酮,继而去侧链后衍变为19碳的雄激素,再通过A环芳香化而生成18碳的雌激素(见图)。性激素的代谢失活途径也大致相同,即在肝、肾等代谢器官中形成葡萄糖醛酸酯或硫酸酯等水溶性较强的结合物,然后随尿排出,或随胆汁进入肠道由粪便排出。
性激素的代谢过程
性激素有共同的生物合成途径:以胆固醇为前体,通过侧链的缩短,先产生21碳的孕酮或孕烯醇酮,继而去侧链后衍变为19碳的雄激素,再通过A环芳香化而生成18碳的雌激素。性激素的代谢失活途径也大致相同,即在肝、肾等代谢器官中形成葡萄糖醛酸酯或硫酸酯等水溶性较强的结合物,然后随尿排出,或随胆汁进入肠道由粪便排出。
不同结构的激素,其合成途径也不同。肽类激素一般是在分泌细胞内核糖体上通过翻译过程合成的,与蛋白质合成过程基本相似,合成后储存在胞内高尔基体的小颗粒内,在适宜的条件下释放出来。胺类激素与类固醇类激素是在分泌细胞内主要通过一系列特有的酶促反应而合成的。前一类底物是氨基酸,后一类是胆固醇。如果内分泌细胞本身的功能下降或缺少某种特有的酶,都会减少激素合成,称为某种内分泌腺功能低下;内分泌细胞功能过分活跃,激素合成增加,分泌也增加,称为某内分泌腺功能亢进。两者都属于非生理状态。各种内分泌腺或细胞贮存激素的量可有不同,除甲状腺贮存激素量较大外,其他内分泌腺的激素贮存量都较少,合成后即释放入血液(分泌),所以在适宜的刺激下,一般依靠加速合成以供需要。 性激素分泌的周期性和阶段性由于机体对地球物理环境周期性变化以及对社会生活环境长期适应的结果,使激素的分泌产生了明显的时间节律,血中激素浓度也就呈现了以日、月、或年为周期的波动。这种周期性波动与其它刺激引起的波动毫无关系,可能受中枢神经的“生物钟”控制。
性激素在血液中的型式及浓度激素分泌入血液后,部分以游离形式随血液运转,另一部分则与蛋白质结合,是一种可逆性过程。即游离型+结合蛋白结合型,但只有游离型才具有生物活性。不同的激素结合不同的蛋白,结合比例也不同。结合型激素在肝脏代谢与由肾脏排出的过程比游离型长,这样可以延长激素的作用时间。因此,可以把结合型看作是激素在血中的临时储蓄库。激素在血液中的浓度也是内分泌腺功能活动态的一种指标,它保持着相对稳定。如果激素在血液中的浓度过高,往往表示分泌此激素的内分泌腺或组织功能亢进;过低,则表示功能低下或不足。
性激素分泌的调节已如前述激素分泌的适量是维持机体正常功能的一个重要因素,故机体在接受信息后,相应的内分泌腺是否能及时分泌或停止分泌。这就要机体的调节,使激素的分泌能保证机体的需要;又不至过多而对机体有损害。引起各种激素分泌的刺激可以多种多样,涉及的方面也很多,有相似的方面,也有不同的方面,但是在调节的机制方面有许多共同的特点。当一个信息引起某一性激素开始分泌时,往往调整或停止其分泌的信息也反馈回来。即分泌激素的内分泌细胞随时收到靶细胞及血中该性激素浓度的信息,或使其分泌减少(负反馈),或使其分泌再增加(正反馈),常常以负反馈效应为常见。最简单的反馈回路存在于内分泌腺与体液成分之间,如血中葡萄糖浓度增加可以促进胰岛素分泌,使血糖浓度下降;血糖浓度下降后,则对胰岛分泌胰岛素的作用减弱,胰岛素分泌减少,这样就保证了血中葡萄糖浓度的相对稳定。又如下丘脑分泌的调节肽可促进腺垂体分泌促激素,而促激素又促进相应的靶腺分泌激素以供机体的需要。当这种激素在血中达到一定浓度后,能反馈性的抑制腺垂体、或下丘脑的分泌,这样就构成了下丘脑——腺垂体——靶腺功能轴,形成一个闭合回路,这种调节称闭环调节,按照调节距离的长短,又可分长反馈、短反馈和超短反馈。要指出的是,在某些情况下,后一级内分泌细胞分泌的激素也可促进前一级腺体的分泌,呈正反馈效应,但较为少见。
在闭合回路的基础上,中枢神经系统可接受外环境中的各种应激性及光、温度等刺激,再通过下丘脑把内分泌系统与外环境联系起来形成开口环路,促进各级内分泌腺分泌,使机体能更好地适应于外环境。此时闭合环路暂时失效。这种调节称为开环调节。
高一生物
c性激素的生物合成途径图,书上有好好找一找,我记得就在讲糖,脂,蛋白时讲的。如果想系统的性激素的生物合成途径图了解就看下面的,别吓到。
不同种族动物(人、牛、羊、猪等)的胰岛素功能大体相同,成分稍有差异。图中为人胰岛素化学结构。
胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键,使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。
【性质】
〖分子式〗C257 H383 N65 O77 S6
〖分子量〗5807.69
〖性状〗白色或类白色的结晶粉末
〖熔点〗233℃(分解)
〖比旋度〗-64°±8°(C=2,0.003mol/L NaOH)
〖溶解性〗在水、乙醇、氯仿或乙醚中几乎不溶;在矿酸(无机酸)或氢氧化碱溶液中易溶
〖酸碱性〗两性,等电点pI5.35-5.45
【来源】
胰岛素是一种蛋白质类激素,体内胰岛素是由胰岛β细胞分泌的。在人体十二指肠旁边,有一条长形的器官,叫做胰腺。在胰腺中散布着许许多多的细胞群,叫做胰岛。胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的激动而分泌的一种蛋白质激素。
胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上。基因正常则生成的胰岛素结构是正常的;若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的,为变异胰岛素。在β细胞的细胞核中,第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录,mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网,转译成由105个氨基酸残基构成的前胰岛素原。前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽,生成86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原(Proinsulin)。胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体,经蛋白水解酶的作用,切去31、32、60三个精氨酸连接的链,断链生成没有作用的C肽,同时生成胰岛素,分泌到B细胞外,进入血液循环中。未经过蛋白酶水解的胰岛素原,一小部分随着胰岛素进入血液循环,胰岛素原的生物活性仅有胰岛素的5%。
胰岛素半衰期为5-15分钟。在肝脏,先将胰岛素分子中的二硫键还原,产生游离的AB链,再在胰岛素酶作用下水解成为氨基酸而灭活。
胰岛β细胞中储备胰岛素约200U,每天分泌约40U。空腹时,血浆胰岛素浓度是5~15μU/mL。进餐后血浆胰岛素水平可增加5~10倍。体内胰岛素的生物合成速度主要受以下因素影响:
(一)血浆葡萄糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。口服或静脉注射葡萄糖后,胰岛素释放呈两相反应。早期快速相,门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值,随即迅速下降;延迟缓慢相,10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升,一直延续1小时以上。早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放,延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素。
(二)进食含蛋白质较多的食物后,血液中氨基酸浓度升高,胰岛素分泌也增加。精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用。
(三)进餐后胃肠道激素增加,可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌。
(四)自由神经功能状态可影响胰岛素分泌。迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌;交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌。
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的。临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测定血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态。
【作用】
〖生理作用〗
胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。
(一)调节糖代谢
胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用。胰岛素分泌过多时,血糖下降迅速,脑组织受影响最大,可出现惊厥、昏迷,甚至引起胰岛素休克。相反,胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高;若超过肾糖阈,则糖从尿中排出,引起糖尿;同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖), 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变。胰岛素降血糖是多方面作用的结果:
(1)促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞。
(2)通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度,从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低,加速糖原合成、抑制糖原分解。
(3)通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活,加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A,加快糖的有氧氧化。
(4)通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料,抑制糖异生。
(5)抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶,减缓脂肪动员,使组织利用葡萄糖增加。
(二)调节脂肪代谢
胰岛素能促进脂肪的合成与贮存,使血中游离脂肪酸减少,同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱,脂肪贮存减少,分解加强,血脂升高,久之可引起动脉硬化,进而导致心脑血管的严重疾患;与此同时,由于脂肪分解加强,生成大量酮体,出现酮症酸中毒。
(三)调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成,一方面抑制蛋白质的分解,因而有利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用,必须有胰岛素的存在才能表现出来。因此,对于生长来说,胰岛素也是不可缺少的激素之一。
(四)其它功能
胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内;可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。
【影响胰岛素分泌的因素】
体内胰岛素的分泌主要受以下因素影响:
(1)血糖浓度是影响胰岛素分泌的最重要因素。口服或静脉注射葡萄糖后,胰岛素释放呈两相反应。早期快速相,门静脉血浆中胰岛素在2分钟内即达到最高值,随即迅速下降;延迟缓慢相,10分钟后血浆胰岛素水平又逐渐上升,一直延续1小时以上。早期快速相显示葡萄糖促使储存的胰岛素释放,延迟缓慢相显示胰岛素的合成和胰岛素原转变的胰岛素。
(2)进食含蛋白质较多的食物后,血液中氨基酸浓度升高,胰岛素分泌也增加。精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸均有较强的刺激胰岛素分泌的作用。
(3)进餐后胃肠道激素增加,可促进胰岛素分泌如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽都刺激胰岛素分泌。
(4)自由神经功能状态可影响胰岛素分泌。迷走神经兴奋时促进胰岛素分泌;交感神经兴奋时则抑制胰岛素分泌。
〖药理作用〗
治疗糖尿病、消耗性疾病
【发现】
〖1926年〗首次从动物胰脏中提取到胰岛素结晶
〖1955年〗阐明胰岛素序列的一级结构
〖1965年〗9月17日,中国首次完整人工合成了结晶牛胰岛素。这是当时人工合成的具有生物活性的最大的天然有机高分子化合物,实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家。这是科学工作者将人工合成的产物注入小白鼠体内,测验它的生物活力。小白鼠因体内胰岛素增多而发生了惊厥反应,证明这种人工合成的产物就是具有生物活性的人工合成胰岛素。
性激素:
性激素
性激素(sex hormone)
一、【总论】
性激素是指由动物体的性腺,以及胎盘、肾上腺皮质网状带等组织合成的甾体激素,具有促进性器官成熟、副性征发育及维持性功能等作用。雌性动物卵巢主要分泌两种性激素——雌激素与孕激素,雄性动物睾丸主要分泌以睾酮为主的雄激素。
性激素有共同的生物合成途径:以胆固醇为前体,通过侧链的缩短,先产生21碳的孕酮或孕烯醇酮,继而去侧链后衍变为19碳的雄激素,再通过A环芳香化而生成18碳的雌激素(见图)。性激素的代谢失活途径也大致相同,即在肝、肾等代谢器官中形成葡萄糖醛酸酯或硫酸酯等水溶性较强的结合物,然后随尿排出,或随胆汁进入肠道由粪便排出。
性激素在分子水平上的作用方式,与其性激素的生物合成途径图他甾体激素一样,进入细胞后与特定的受体蛋白结合,形成激素-受体复合物,然后结合于细胞核,作用于染色质,影响DNA的转录活动,导致新的、或增加已有的蛋白质的生物合成,从而调控细胞的代谢、生长或分化。
二、【各论】
1、雌激素
雌激素系甾体激素中独具苯环(A环芳香化)结构者,其中雌二醇(又称动情素或求偶素)的活性最强,主要合成于卵巢内卵泡的颗粒细胞,雌酮及雌三醇为其代谢转化物。雌二醇的2-羟基及4-羟基衍生物也具有重要生理意义,自从1938年发现非甾体结构而具有类似雌二醇活性的化合物——乙酚(反式-4,4′-2羟基-α、β-二乙基)以来,已合成的类似物不下几千种,近来已发展到三苯乙烯衍生物,其中有的可作为雌激素代用品,也可作为抗雌激素,这些化合物具有类似雌二醇的空间构型,易于合成,除有一定临床应用价值外,也可为研究雌激素作用原理提供线索。然而其代谢规律不同于甾体化合物,整体效应复杂,使用时需慎重。
雌二醇的合成呈周期性变化,其有效浓度极低,在人和常用的实验动物如大鼠、狗等的血液中含量仅微微克/毫升。雌激素的靶组织为子宫、输卵管、阴道、垂体等。雌激素的主要作用在于维持和调控副性器官的功能。早年利用去卵巢的动物观察其副性器官变化,并与外源补充雌二醇的动物做比较,发现:在雌激素影响下,输卵管、子宫的活动增加,萎缩的子宫重新恢复,其腺体、基质及肌肉部分都增生,子宫液增多,阴道表皮细胞增生,表面层角化等。现已发现不仅经典靶组织具有雌激素受体蛋白,许多重要的中枢或外周器官如下丘脑、松果体、肾上腺、胸腺、胰脏、肝脏、肾脏等也均有不同数量的受体或结合蛋白分子。外源雌激素可引起全身代谢的变化。大剂量的雌二醇可促进蛋白质合成代谢、减少碳水化合物的利用,在鸟类可引起高血脂、高胆固醇,因此对脂肪代谢也有影响。此外,组织中雌二醇对水、盐分子的保留,钙平衡的维持也都有一定影响。雌激素在中枢神经系统的性分化中也起重要作用,而且由于其2-羟基或4-羟基衍生物属于儿茶酚类化合物,与儿茶酚胺等神经介质能竞争有关的酶系,从而相互制约、调控,形成了神经系统与内分泌系统之间的桥梁。这方面的深入研究将可能有助于阐明性分化、性成熟、性行为及生殖功能的神经-内分泌调控机理。
各种形式的雌激素衍生物已广泛应用于避孕、治疗妇女更年期综合征、男子前列腺肥大症以及其他内分泌失调病等。
2、孕激素
孕酮是作用最强的孕激素,也称黄体酮,是许多甾体激素的前身物质(见图),系哺乳类卵巢的卵泡排卵后形成的黄体以及胎盘所分泌的激素。其主要功能在于使哺乳动物的副性器官作妊娠准备,是胚胎着床于子宫、并维持妊娠所不可少的激素。孕激素的分布很广,非哺乳动物如鸟类、鲨鱼、肺鱼、海星及墨鱼等卵巢中也有孕激素合成。如鸟类输卵管卵白蛋白的生成即受孕酮激活。
孕激素和雌激素在机体内的联合作用,保证了月经与妊娠过程的正常进行。雌激素促使子宫内膜增厚、内膜血管增生。排卵后,黄体所分泌的孕激素作用于已受雌二醇初步激活的子宫及乳腺,使子宫肌层的收缩减弱、内膜的腺体、血管及上皮组织增生,并呈现分泌性改变。孕激素使已具发达管道的乳腺腺泡增生。这些作用也依赖于细胞质中的孕酮受体,而雌二醇对孕酮受体的合成具有诱导作用。孕激素在高等动物体内的其他作用不多,已知大剂量的孕酮可引起雄性反应,药理剂量的孕酮还可对垂体的促性激素分泌起抑制作用,避孕药中所含孕激素的抑制排卵效应,就是对促性腺激素起抑制作用的结果。
3、雄激素
睾丸、卵巢及肾上腺均可分泌雄激素。睾酮是睾丸分泌的最重要的雄激素。雄激素作用于雄性副性器官如前列腺、精囊等,促进其生长并维持其功能,也是维持雄性副性征所不可少的激素:如家禽的冠、鸟类的羽毛、反刍动物的角以及人类的须发、喉结等。雄激素还具有促进全身合成代谢,加强氮的贮留等功能,这在肝脏和肾脏尤为显著。
雄激素在动物界分布广泛,系19碳甾体化合物,已有大量人工合成的雄激素,包括酯化、甲氧基化或氟取代的衍生物,或便于口服或具较强的促合成代谢功能,可应用于临床。
雄激素的分泌不象雌激素,无明显的周期性,然而也与垂体促性激素形成反馈关系,睾酮是在血液中运转、负责反馈作用的形式,但在细胞水平起作用时,睾酮常需转化成双氢睾酮,后者与受体蛋白结合的亲和力高于睾酮,雄激素在细胞水平如下丘脑等组织中的另一转化方式是A环的芳香化而形成雌激素,致使某些动物的睾丸中雌激素含量甚高。这种转化在中枢神经系统中已经证明与脑的性分化有重要关系。
参考:百度百科。
性激素是什么
性激素
sex
hormone(化学本质是脂质)是指由动物体的性腺,以及胎盘、肾上腺皮质网状带等组织合成的甾体激素,具有促进性器官成熟、副性征发育及维持性功能等作用。雌性动物卵巢主要分泌两种性激素——雌激素与孕激素,雄性动物睾丸主要分泌以睾酮为主的雄激素。
性激素有共同的生物合成途径:以胆固醇为前体,通过侧链的缩短,先产生21碳的孕酮或孕烯醇酮,继而去侧链后衍变为19碳的雄激素,再通过A环芳香化而生成18碳的雌激素(见图)。性激素的代谢失活途径也大致相同,即在肝、肾等代谢器官中形成葡萄糖醛酸酯或硫酸酯等水溶性较强的结合物,然后随尿排出,或随胆汁进入肠道由粪便排出。
性激素在分子水平上的作用方式,与其他甾体激素一样,进入细胞后与特定的受体蛋白结合,形成激素-受体复合物,然后结合于细胞核,作用于染色质,影响DNA的转录活动,导致新的、或增加已有的蛋白质的生物合成,从而调控细胞的代谢、生长或分化。