激素是调节机体正常活动的重要物质。它们中的任何一种都不能在体内发动一个新的代谢过程。它们也不直接参与物质或能量的转换,只是直接或间接地促进或减慢体内原有的代谢过程。如生长和发育都是人体原有的代谢过程,生长激素或其他相关激素增加,可加快这一进程,减少则使生长发育迟缓。激素对人类的繁殖、生长、发育、各种其他生理功能、行为变化以及适应内外环境等,都能发挥重要的调节作用。一旦激素分泌失衡,便会带来疾病。 激素只对一定的组织或细胞(称为靶组织或靶细胞)发挥特有的作用。人体的每一种组织、细胞,都可成为这种或那种激素的靶组织或靶细胞。而每一种激素,又可以选择1种或几种组织、细胞作为本激素的靶组织或靶细胞。如生长激素可以在骨骼、肌肉、结缔组织和内脏上发挥特有作用,使人体长得高大粗壮。但肌肉也充当了雄激素、甲状腺素的靶组织。 激素的生理作用虽然非常复杂,但是可以归纳为5个方面:①通过调节蛋白质、糖和脂肪等三大营养物质和水、盐等代谢,为生命活动供给能量,维持代谢的动态平衡。②促进细胞的增殖与分化,影响细胞的衰老,确保各组织、各器官的正常生长、发育以及细胞的更新与衰老。例如生长激素、甲状腺激素、性激素等都是促进生长发育的激素。③促进生殖器官的发育成熟、生殖功能以及性激素的分泌和调节,包括生卵、排卵、生精、受精、着床、妊娠及泌乳等一系列生殖过程。④影响中枢神经系统和植物性神经系统的发育及其活动,与学习、记忆及行为的关系。⑤与神经系统密切配合调节机体对环境的适应。上述五方面的作用很难截然分开,而且不论哪一种作用,激素只是起着信使作用,传递某些生理过程的信息,对生理过程起着加速或减慢的作用,不能引起任何新的生理活动。
类固醇和固醇类固醇又称“甾族化合物”,是环戊烷多氢菲类化合物的总称。一般具有重要的生理作用。在自然界广泛分布,也有人工合成的物质。类固醇的主要种类和分布情况如下。
1.自然界存在的
(1)固醇类。固醇又称“甾醇”,是含羟基的环戊烷骈全氢菲类化合物的总称,以游离状态或同脂肪酸结合成酯的状态存在于生物体内,最重要的有胆固醇、豆固醇和麦角固醇(下表)。
固醇的主要种类和分布情况
类 别 固醇名称 分 布
动物固醇
胆固醇 脊椎动物体内
7-脱氢胆固醇 皮肤和毛发内
粪固醇 动物粪便中
植物固醇
麦固醇 麦芽中
豆固醇 大豆中
谷固醇 高等植物中分布很.广
酵母固醇
麦角固醇 麦角、酵母菌和毒菌内
(2)固醇衍生物。常见的有:强心苷,如洋地黄毒素,存在于洋地黄植物的叶中,是一种强心药蟾毒素,是蟾蜍分泌的毒素,可作药用胆酸、胆汁酸组成胆汁肾上腺皮质激素、昆虫的蜕皮激素、性激素(包括雌激素、孕激素和雄激素等),能调节动物和人体的新陈代谢及生殖、发育等生理活动。此外,维生素D,有利于机体对钙、磷的吸收。肾上腺皮质激素、胆酸、性激素、维生素D等物质,在人体内都可以由胆固醇转化而来。
2.人工合成的类固醇药物 如抗炎剂、促蛋白合成类固醇、口服避孕药等。
1,抗利尿激素-缩写(ADH)-(来源)下丘脑,神经垂体-(主要作用)增加肾小管对水的重吸收,减少水分从尿中排出2,催乳素-缩写(PRL)-(来源)腺垂体,胎盘-(主要作用)发动和维持泌乳
3,胰岛素(来源)胰岛B细胞-(主要作用)调节代谢,降低血糖
3,胰高血糖素(来源)胰岛A细胞-(主要作用)调节代谢,升高血糖
4,催产素-缩写(OXT)-(来源)下丘脑,神经垂体-(主要作用)具有刺激乳腺和子宫的双重作用,促进乳腺排乳
5,促甲状腺激素-缩写(TSH)-(来源)腺垂体-(主要作用)促甲状腺激素的释放
6,肾上腺素-缩写(E)-(来源)肾上腺髓质-(主要作用)提高多种组织的兴奋性,加速代谢
7,甲状腺素-缩写(T4)-(来源)甲状腺-(主要作用)调节机体代谢与生长发育
8,醛固酮(来源)肾上腺皮质-(主要作用)调节机体的水-盐代谢:促进肾小管对钠的重吸收,对钾的排泄,是盐皮质激素的代表
9,促性腺激素释放激素:由下丘脑分泌 作用于垂体
10,生长激素:由垂体分泌作用于全身
11,雄性激素:由睾丸分泌 作用于全身
12,雌性激素:由卵巢分泌作用于全身
13,孕激素:由卵巢分泌 作用于卵巢和乳腺
14,胸腺激素:由胸腺分泌 作用于免疫器官 植物激素有五类,即生长素(Auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ethyne,ETH)。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。
低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。从而可减少蒸腾失水。超过最适浓度时由于会导致乙烯产生,生长的促进作用下降,甚至反会转为抑制。
吲哚乙酸可以人工合成。生产上使用的是人工合成的类似生长素的物质如吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-滴、4-碘苯氧乙酸等,可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。愈伤组织容易生芽;反之容易生根。2,在组织培养中当它们的含量大于生长素时,4-滴曾被用做选择性除草剂。细胞分裂素还可促进芽的分化。
赤霉素主要存在于幼根、幼叶、幼嫩种子和果实等部位,由甲羟戊酸经贝壳杉烯等中间物合成。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分,赤霉素在植物体内运输时无极性,通常由木质部向上运输,由韧皮部向下或双向运输。赤霉素最显著的效应是促进植物茎伸长。
细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。定名为赤霉素(GA)。绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解;而细胞分裂素可维持蛋白质的合成,从而使叶片保持绿色,发现感病稻苗的徒长和黄化现象与赤霉菌(Gibberellafujikuroi)有关。延长其寿命。细胞分裂素还可促进芽的分化。
吲哚乙酸可以人工合成。脱落酸存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中。生长素也有重要作用。通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。它的作用在于抑制 RNA和蛋白质的合成,从而抑制茎和侧芽生长,因此是一种生长抑制剂,有利于细胞体积增大。与赤霉素有拮抗作用。脱落酸通过促进离层的形成而促进叶柄的脱落,在于它能使细胞壁环境酸化、水解酶的活性增加,还能促进芽和种子休眠。
乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成,在高等植物体内,并使细胞膜的透性增加, 生长素在低等和高等植物中普遍存在。加速呼吸作用。因而果实中乙烯含量增加时,已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解,可促进其中有机物质的转化,加速成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。则吲哚乙酸通过酶促反应从色氨酸合成。乙烯还可使瓜类植物雌花增多,在植物中,促进橡胶树、漆树等排出乳汁。乙烯是气体。
植物激素对生长发育和生理过程的调节作用,往往不是某一种植物激素的单独效果。能传到茎的伸长区引起弯曲。由于植物体内各种内源激素间可以发生增效或拮抗作用,只有各种激素的协调配合,才能保证植物的正常生长发育。已知的植物激素主要有以下 5类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
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