37.1: 激素的种类

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培养技能

列出不同类型的激素
解释他们在维持动态平衡方面的作用

保持体内稳态需要协调许多不同的系统和器官。相邻细胞之间以及身体远处的细胞和组织之间的交流是通过释放称为激素的化学物质而发生的。激素被释放到体液（通常是血液）中，将这些化学物质输送到靶细胞。在靶细胞（即具有信号细胞信号或配体的受体的细胞）上，激素会引起反应。分泌激素的细胞、组织和器官构成内分泌系统。内分泌系统腺体的例子包括肾上腺和甲状腺，它产生调节压力反应的肾上腺素和去甲肾上腺素等激素，甲状腺产生调节代谢率的甲状腺激素。

尽管人体中有许多不同的激素，但根据其化学结构可以将它们分为三类：脂质衍生激素、氨基酸衍生激素和肽（肽和蛋白质）激素。脂质衍生激素的关键区别特征之一是它们可以在血浆膜上扩散，而氨基酸衍生激素和肽激素不能。

脂质衍生激素（或脂溶性激素）

大多数脂质激素来自胆固醇，因此在结构上与胆固醇相似，如图所示\(\PageIndex{1}\)。人类脂质激素的主要类别是类固醇激素。从化学上讲，这些激素通常是酮或醇；它们的化学名称将以 “-ol” 结尾表示酒精或以 “-one” 结尾。类固醇激素的例子包括雌二醇（一种雌激素或女性性激素）和睾丸激素（一种雄激素或雄性激素）。这两种激素分别由女性和雄性生殖器官释放。其他类固醇激素包括醛固酮和皮质醇，它们与一些其他类型的雄激素一起由肾上腺释放。类固醇激素不溶于水，它们通过血液中的转运蛋白运输。因此，它们在血液循环中的时间比肽激素长。例如，皮质醇的半衰期为60至90分钟，而肾上腺素（一种氨基酸衍生的激素）的半衰期约为一分钟。

A部分显示了胆固醇的分子结构，胆固醇在五碳环上附有三个六碳环。第一个六元环附着一个羟基，一个分支的碳链附着在五元环上。两个甲基分别附着在将环连接在一起的碳上。 B部分显示了睾丸激素的分子结构，睾丸激素以羟基代替胆固醇中发现的分支碳链。六元环上附着的是酮而不是羟基。 C部分显示了雌二醇的分子结构，与睾丸激素一样，雌二醇以羟基代替胆固醇的分支碳链。雌二醇还缺少胆固醇中的一种甲基。 — 图\(\PageIndex{1}\)：此处显示的结构代表（a）胆固醇，加上类固醇激素（b）睾丸激素和（c）雌二醇。

氨基酸衍生激素

氨基酸衍生的激素是相对较小的分子，源自氨酸酪氨酸和色氨酸的氨基酸，如图所示\(\PageIndex{2}\)。如果激素是氨基酸衍生的，则其化学名称将以 “-ine” 结尾。氨基酸衍生激素的例子包括在肾上腺髓质中合成的肾上腺素和去甲肾上腺素，以及由甲状腺产生的甲状腺素。大脑中的松果体产生并分泌褪黑激素，从而调节睡眠周期。

A部分左侧显示氨基酸酪氨酸，右侧显示肾上腺素。肾上腺素在结构上与酪氨酸相似，但略有修改。 B 部分左侧显示氨基酸色氨酸，右侧显示结构相似的褪黑激素。 — 图\(\PageIndex{2}\)：（a）触发战斗或逃跑反应的肾上腺素激素来自氨基酸酪氨酸。 (b) 调节昼夜节律的褪黑激素来自氨基酸色氨酸。

肽激素

肽激素的结构是多肽链（氨基酸链）的结构。肽激素包括短多肽链分子，例如在大脑中产生并释放到垂体后腺血液中的抗利尿激素和催产素。该类别还包括小蛋白，例如垂体产生的生长激素，以及垂体产生的促卵泡激素等大型糖蛋白。该图\(\PageIndex{3}\)说明了这些肽激素。

胰岛素等分泌的肽储存在合成它们的细胞中的囊泡中。然后，它们会被释放以应对刺激，例如胰岛素的血糖水平过高。氨基酸衍生的激素和多肽激素是水溶性的，不溶于脂质。这些激素无法穿过细胞的质膜；因此，它们的受体存在于靶细胞表面。

催产素、生长激素和卵泡刺激素都很大，具有复杂的三维结构。 — 图\(\PageIndex{3}\)：显示了肽激素（a）催产素、（b）生长激素和（c）卵泡刺激素的结构。这些肽激素比来自胆固醇或氨基酸的激素大得多。

职业联系：内分泌学家

内分泌学家是专门治疗内分泌腺、激素系统以及葡萄糖和脂质代谢途径失调的医生。内分泌外科医生专门从事内分泌疾病和腺体的外科治疗。由内分泌学家管理的一些疾病：胰腺疾病（糖尿病）、垂体疾病（巨人症、肢端肥大症和垂体侏儒症）、甲状腺疾病（甲状腺肿和格雷夫斯病）和肾上腺疾病（库欣氏病和艾迪生氏病）疾病）。

内分泌学家必须通过广泛使用实验室测试来评估患者并诊断内分泌失调。许多内分泌疾病是通过刺激或抑制内分泌器官功能的测试来诊断的。然后抽取血液样本，以确定刺激或抑制内分泌器官对激素产生的影响。例如，要诊断糖尿病，患者需要禁食 12 到 24 小时。然后给他们喝一杯含糖饮料，刺激胰腺产生胰岛素以降低血糖水平。饮用含糖饮料一到两个小时后采集血液样本。如果胰腺功能正常，血糖水平将在正常范围内。另一个例子是A1C测试，它可以在血液筛查期间进行。 A1C 测试通过检查长期血糖的管理情况来测量过去两到三个月的平均血糖水平。

一旦诊断出疾病，内分泌学家就可以开出改变生活方式和/或药物来治疗该疾病。一些糖尿病病例可以通过运动、减肥和健康饮食来控制；在其他情况下，可能需要药物来增强胰岛素的释放。如果无法通过这些方法控制疾病，内分泌学家可能会开胰岛素注射处方。

除临床实践外，内分泌学家还可能参与初级研发活动。例如，正在进行的胰岛移植研究正在研究如何将健康的胰腺胰岛细胞移植到糖尿病患者身上。成功的胰岛移植可能使患者停止注射胰岛素。

摘要

激素有三种基本类型：脂质衍生激素、氨基酸衍生激素和肽激素。脂质衍生激素在结构上与胆固醇相似，包括类固醇激素，例如雌二醇和睾丸激素。氨基酸衍生激素是相对较小的分子，包括肾上腺激素肾上腺素和去甲肾上腺素。肽激素是多肽链或蛋白质，包括垂体激素、抗利尿激素（加压素）和催产素。

词汇表

氨基酸衍生激素: 源自氨基酸的激素

脂质衍生激素: 主要来自胆固醇的激素

肽激素: 由多肽链组成的激素