激素性质
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人体激素调节知识点总结激素是一类化学物质,它们由内分泌腺分泌到血液中,然后通过血液传播到体内各个组织和器官,调节和控制机体的生理活动。
激素调节是机体内部各系统和器官之间相互协调、相互作用的调节机制,它对于维持机体内稳态及生理功能的平衡具有重要作用。
本文将对人体激素调节的相关知识点进行总结,包括激素的分类、分泌和作用机制以及与激素相关的疾病等内容。
1. 激素的种类和分类根据激素的化学性质,它们可以分为脂溶性激素和水溶性激素两大类。
脂溶性激素包括类固醇激素和甲状腺激素,它们能够穿过细胞膜进入细胞内部,从而通过结合核内受体影响靶细胞的基因表达;水溶性激素则包括多肽激素和蛋白质激素,它们无法穿越细胞膜,只能通过结合细胞膜上的受体来传递信号。
2. 激素的分泌和合成机制机体内的内分泌腺通过受体和神经系统等多种信号途径,受到不同的刺激后分泌激素。
大脑下丘脑和垂体是激素合成和分泌的主要器官。
下丘脑通过神经-内分泌途径控制垂体激素的分泌,而垂体激素则通过自身的激素来调节其他内分泌腺的激素分泌,形成内分泌系统的闭环调节。
3. 激素的作用机制激素与受体结合后,通过不同的信号传导途径在靶细胞内引起一系列生物学效应,如蛋白质激素通过cAMP和Ca2+信号途径调控细胞内酶的活性,而类固醇激素则通过影响基因转录和翻译调节靶基因的表达。
激素还能通过反馈调节机制调控自身的分泌和作用,维持内环境的稳态。
4. 激素与疾病激素在机体内起着重要的生理调节作用,因此激素的异常分泌或作用异常将导致多种疾病的发生,如糖尿病、甲状腺功能亢进症、肾上腺皮质功能亢进和抑郁症等。
因此,研究激素的调节机制对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
5. 未来展望随着科学技术的发展,人们对激素调节机制的研究也将不断深入,通过分子生物学、生物化学和影像学等多个领域的交叉研究,我们将更好地理解激素调节机制的复杂性和多样性,为相关疾病的诊断和治疗提供更多的思路和方法。
激素调节的原理与作用机制激素是一类由内分泌腺体分泌的化学物质,它们在机体内起着重要的调节作用。
激素调节的原理和作用机制是一个复杂而精密的系统,涉及多个器官和生理过程。
本文将从激素的分类、分泌调节、信号传导以及作用机制等方面进行论述。
一、激素的分类激素可以根据其化学性质和作用方式进行分类。
根据化学性质,激素可以分为脂溶性激素和水溶性激素。
脂溶性激素主要包括类固醇激素和甲状腺激素,它们可以通过细胞膜进入细胞内,直接影响基因的转录和翻译过程。
水溶性激素则包括蛋白质激素和多肽激素,它们通过细胞膜上的受体与细胞外的信号分子结合,进而启动细胞内的信号传导路径。
二、激素的分泌调节激素的分泌受到多种因素的调节,包括神经调节、负反馈机制和生物钟等。
神经调节主要由下丘脑和垂体控制,下丘脑通过神经冲动刺激垂体,垂体再分泌相应的激素。
负反馈机制是指当机体内某种激素水平过高时,会抑制其分泌,以维持稳定的激素水平。
生物钟则是指机体内激素分泌存在一定的周期性,如睡眠时的褪黑激素分泌增加。
三、激素的信号传导激素通过与细胞膜上的受体结合,启动细胞内的信号传导路径。
这些路径包括第二信使系统、离子通道和基因转录等。
第二信使系统是指激素与受体结合后,通过激活腺苷酸环化酶、蛋白激酶等酶类,产生第二信使分子,如cAMP、cGMP等,进而影响细胞内的生理过程。
离子通道则是指激素与受体结合后,通过改变细胞膜上的离子通道的开闭状态,调节细胞内离子浓度,从而影响细胞的兴奋性和功能。
基因转录是指激素与受体结合后,通过激活或抑制转录因子的结合,调节基因的转录和翻译过程,从而影响细胞的功能和特性。
四、激素的作用机制激素通过上述的信号传导途径,对机体的各个器官和生理过程产生调节作用。
例如,胰岛素是一种水溶性激素,它通过与胰岛素受体结合,启动细胞内的第二信使系统,促进葡萄糖的摄取和利用,降低血糖浓度。
甲状腺激素则是一种脂溶性激素,它通过改变基因的转录和翻译过程,调节机体的新陈代谢,影响生长发育和能量代谢等。
玉米素(反式)zeatin(Trans-Isomer)化学名称:6-反式-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤分子式:C10H13N5O分子量:219.25CAS登录号:1637-39-4一种细胞分裂素,也是核糖核酸(RNA)中的稀有成分。
有顺式玉米素和反式玉米素。
两者很难分离。
顺玉米素为灰白色或黄色粉末,反式玉米素为白色或灰白色粉末。
商品系反式异构体或顺反式异构体混合物。
熔点:207-208℃。
紫外吸收值:pH=1 λmax=207nm(ε14500);275nm(ε14650) λmin=235nmpH=7 λmax=212nm(ε17100);270nm(ε16200) λmin=233nmpH=13 λmax=220nm(ε15900);276nm(ε14650) λmin=242nm以6-甲硫基嘌呤、4-氨基-2-甲基-2-丁烯-醇(顺式或反式)为原料,经反应后精制而得。
应用:1.促进愈伤组织发芽(须和生长素配用),浓度1ppm。
2.促进座果,玉米素100ppm+GA3 500ppm+NAA20ppm,花后10、25、40天喷果。
3.叶菜,20ppm喷洒,可延缓叶片发黄。
另外,对一些作物种子进行处理,可促进发芽;苗期处理,有促进生长作用。
脱落酸(诱抗素,abscisic acid,ABA)化学名称:[S-(Z,E)]-5-(1'羟基-2',6',6'-三甲基-4'-氯代-2'-环己烯-1'-基)-3-甲基-2-顺-4反-戊酸分子式:C15H20O4相对分子质量:264.32CAS登录号:21293-29-8诱抗素(原名脱落酸)是一种植物体内存在的具有倍半萜结构的植物内源激素,与生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素并列为世界公认的五大类天然植物激素。
1963年由Ohkuma、Addicott、Eagles、Wareing等人分别从棉花幼铃及槭树叶片分离出来,尔后经鉴定命名为脱落酸。
高中生物生长激素知识点生长激素(Growth Hormone, GH)是一种由脑垂体前叶分泌的蛋白质激素,对生物体的生长和发育具有重要作用。
在高中生物课程中,生长激素的相关知识点主要包括以下几个方面:1. 生长激素的化学性质:生长激素是一种由191个氨基酸残基组成的单链蛋白质,具有高度的种属特异性。
2. 生长激素的分泌调控:生长激素的分泌受到多种因素的调控,包括生长激素释放激素(GHRH)、生长抑素、胰岛素样生长因子(IGFs)等。
此外,睡眠、运动、营养状态等也会影响生长激素的分泌。
3. 生长激素的生理作用:- 促进骨骼生长:生长激素通过刺激软骨细胞的增殖和分化,促进长骨的增长。
- 促进蛋白质合成:生长激素可以增加氨基酸的摄取和蛋白质的合成,减少蛋白质的分解。
- 影响脂肪代谢:生长激素可以促进脂肪的分解,减少脂肪的合成。
- 影响糖代谢:生长激素具有抗胰岛素作用,可以提高血糖水平。
4. 生长激素缺乏症:由于生长激素分泌不足导致的生长发育障碍,称为生长激素缺乏症。
患者表现为身高矮小,骨骼发育不全。
5. 生长激素过多症:生长激素分泌过多会导致巨人症或肢端肥大症。
巨人症主要发生在儿童期,肢端肥大症则多发生在成人期。
6. 生长激素的应用:生长激素在医学上的应用包括治疗生长激素缺乏症、促进烧伤患者的伤口愈合、提高肌肉质量和减少体脂比例等。
7. 生长激素的检测:通过血液检测生长激素水平,可以评估生长激素的分泌状况,对于诊断生长激素相关疾病具有重要意义。
8. 生长激素的副作用:过量使用生长激素可能导致肢端肥大症、糖尿病、心血管疾病等副作用。
通过学习这些知识点,学生可以对生长激素有一个全面的认识,了解其在人体生长发育中的作用以及相关的生理和病理机制。
激素的概念、一般特性及分类1. 激素的概念激素(hormone)这个术语最早是由英国生理学家Starling于1902年发现促胰液素后,于1905年确立的。
当时“激素”是专指在生理状态下,由某些组织细胞产生,弥散进入组织,通过血液循环到达机体的远处组织,发挥特殊生理作用的一类化学物质。
后来,发现某些神经元也有内分泌活动,又提出神经激素(神经激素(neurohormone):是指由某些神经元所分泌或由神经末梢所释放的特殊化学物质。
它们经体液(而不是突触间隙)循环于全身,从而对靶组织或靶细胞发挥其调节作用。
例如,下丘脑某些神经元分泌到腺垂体的调节性多肽;神经垂体释放的加压素和催产素,以及肾上腺髓质所分泌的肾上腺素,去甲肾上腺素等。
)这个术语;而机体内某些组织细胞产生的一些具有信息传递作用的特殊化学物质,并不进入血液而是通过扩散方式在局部发挥特定的生理效应,因而又提出局部激素(局部激素(local hormone):指散在分布于某些器官中的内分泌细胞所分泌的化学物质,它们通过组织间隙(液)扩散至邻近的靶细胞,以发挥其调节作用。
例如胰岛中的D细胞分泌生长抑素,以旁分泌方式发挥其对于邻近的A 细胞(分泌胰高血糖素)和B细胞(分泌胰岛素)的抑制性调节作用。
此外,前列腺素等也被称为局部激素。
)的名称;由哺乳动物外分泌腺分泌到体外的某些化学物质,能通过嗅觉引起同种异性的性行为或影响体内生理活动的激素,则称为外激素(phermone)(性外激素(pheromone):指某一个体释放到外界的特殊化学物质,它们通过远距离传布(如经空气、水体等),为同种动物的另一个体所感受,并使之产生相应的特殊反应(例如引起性行为等)),例如母畜发情时阴户流出的液体中有某些化学物质能诱发公畜的性兴奋。
可见,激素的概念似乎越来越广泛,而且很难给它下一个确切的定义。
不过近年来对动物激素的定义,一般是这样描述:内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效化学物质称为激素。
糖皮质激素总论肾上腺皮质激素是肾上腺皮质所分泌的各种类固醇的总称,按其生理作用可分为三类:①盐皮质激素,由球状带分泌。
②糖皮质激素激素,由束状带分泌。
③性激素,由网状带所分泌,如脱氢表雄酮(DHEA)和雌二醇等。
通常所指的肾上腺皮质激素不包括性激素。
糖皮质激素(Glucocorticoid),又名“肾上腺皮质激素”,是由肾上腺皮质分泌的一类甾体激素,也可由化学方法人工合成。
由于可用于一般的抗生素或消炎药所不及的病症,如SARS、败血症等,具有调节糖、脂肪、和蛋白质的生物合成和代谢的作用,还具有抗炎作用,称其为“糖皮质激素”是因为其调节糖类代谢的活性最早为人们所认识。
糖皮质激素的基本结构特征包括肾上腺皮质激素所具有的C3的羰基、Δ4和17β酮醇侧链以及糖皮质激素独有的17α-OH和11β-OH。
简介糖皮质激素(glucocorticoid,GCS)是由肾上腺皮质中束状带分泌的一类甾体激素,主要为皮质醇(cortisol),具有调节糖、脂肪、和蛋白质的生物合成和代谢的作用,还具有抑制免疫应答、抗炎、抗毒、抗休克作用。
称其为“糖皮质激素”是因为其调节糖类代谢的活性最早为人们所认识,在临床工作中激素因具有较强的抗炎抗变态反应作用而广泛应用于支气管哮喘治疗中,近年来哮喘发病率在世界范围内呈上升趋势,在支气管哮喘的常规治疗中当抗生素应用、支气管扩张剂使用、止咳化痰等对症治疗不能达到满意疗效时,在无绝对禁忌证时应及早应用激素冲击治疗。
发展历史自从1855年以来人们一直在研究肾上腺皮质激素的生理作用和临床应用,1927年Rogoff和stewart用肾上腺匀浆提取物为切除肾上腺的狗进行静脉注射使之存活,证明了肾上腺皮质激素的存在,有人根据这个实验推测,提取物的生物活性是由单个物质引起的,但后来人们从提取物中分离出来47种化合物,其中就包括内源性糖皮质激素氢化可的松和可的松。
早期的糖皮质激素类药物均来自动物脏器的匀浆提取物,生产成本很高,后来随着甾体化学和有机合成的发展,甾体激素的全合成实现,可以由最简单的有机化合物合成任何一种甾体激素,但考虑到实际生产的成本,人们一般采用薯蓣皂苷苷元作为合成的起始物,薯蓣皂苷是从薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea)植物如山药、穿山龙等的块根中提取出来的萜类化合物的糖苷,价格较低,薯蓣皂苷的使用大大降低了生产成本。
高考知识能力提升专题24 激素调节知识拓展提升(二)激素的来源及分类1.胺类激素胺类激素多为氨基酸的衍生物,水溶性强,在血液中主要以游离的形式存在,分泌前通常储存在胞内分泌颗粒中,只在机体需要时才释放。
且在靶细胞膜受体的介导下发挥作用,半衰期通常只有2~3分钟。
①肾上腺素:属于儿茶酚胺的肾上腺素等由酪氨酸经酶修饰而成。
②褪黑素:以色氨酸为原料合成。
③甲状腺激素:由甲状腺球蛋白分子裂解而来的含碘酪氨酸缩合物。
同属胺类激素的甲状腺激素却很特殊,它以甲状腺胶质的形式大量储存在细胞外的甲状腺滤泡腔中。
非常特别的是,甲状腺激素脂溶性强,在血液中99%以上与血浆蛋白结合;其半衰期是激素中最长的,可达7天左右,但游离甲状腺素(T4)的半衰期仅数分钟。
2.肽和蛋白质类激素(1)性质:从最小的三肽分子到由近200个氨基酸残基组成的多肽链及蛋白质。
这类激素种类繁多,分布广泛。
属于亲水激素,在血液中主要以游离的形式存在。
多肽激素的半衰期一般为4~40分钟,蛋白质类激素则为15~170分钟。
(2)种类:下丘脑、垂体、甲状旁腺、胰岛、胃肠道等部位分泌的激素大多属于此类。
①蛋白质激素:主要有胰岛素、甲状旁腺激素及腺垂体激素等。
②肽类激素:包括下丘脑调肽、神经垂体激素、降钙素、胃肠激素和瘦素等。
(3)生成:遵循蛋白质合成的一般规律,经过转录和翻译先合成激素前体分子,再经酶切加工而生成激素,如胰岛β细胞合成的前胰岛素原经裂解去除信号肽后成为胰岛素原,再经激素转换酶等催化为胰岛素并形成多聚体。
这类激素要在胞内经高尔基复合体的处理,如对肽链的糖基化修饰等,并包装储存在囊泡中。
(4)释放:当机体需要时,储存在囊泡中的激素通过胞吐方式分泌到细胞外。
对这类激素分泌调节的作用环节主要是在其分泌机制,而不在合成过程中。
(5)作用:由于这类激素的分子量大,且具亲水性,主要通过与靶细胞膜受体结合,启动细胞内信号转导系统而引起细胞生物效应,而自身通常并不进入细胞。
性激素中文名称:性激素英文名称:sex hormone;gonadal hormone定义:主要由性腺分泌、负责第二性征的发育和副生殖器官发育的一类激素。
如雄激素、雌激素及孕激素。
性激素sexhormone〔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。
雌激素雌激素系甾体激素中独具苯环〔A环芳香化〕构造者,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年发现非甾体构造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,近来已开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拟,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、基质及肌肉局部都增生,子宫液增多,阴道表皮细胞增生,外表层角化等。
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。
激素的名词解释激素是一类由生物体分泌的化学物质,对维持生物体内部稳定平衡起到重要调节作用的信号分子。
激素通过血液循环或局部液体传递到靶细胞或靶组织,与细胞内特定的受体结合,进而影响细胞的代谢、增殖、分化及功能。
激素可以调节生理功能、生长发育、代谢过程、生殖生育、行为活动以及心理状态等多个方面。
激素的分类可以根据其化学性质和功能来进行。
按化学性质可分为脂质类激素(如类固醇激素和甾体激素)、蛋白质类激素(如肽激素和蛋白激素)以及氨基酸衍生物类激素(如生长激素和儿茶酚胺类激素)。
按功能可分为内分泌激素和神经激素。
内分泌激素是由内分泌腺细胞或某些细胞分泌的化学物质,通过血液循环远距离传导,作用于靶细胞或靶组织以调节机体的生理活动。
常见的内分泌腺包括甲状腺、肾上腺、性腺、胰岛以及下丘脑垂体等,而其中分泌的激素如甲状腺激素、催乳素、生长激素和胰岛素等则具有重要的生理功能。
神经激素则是由神经元分泌的化学物质,通过神经元末梢释放到神经突触间隙,作用于相邻神经元、肌肉及腺体等部位。
常见的神经激素有多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素等,这些物质主要通过神经传递网络参与调节神经活动和行为表现。
激素在生物体内起到了调节生理功能和维持机体稳态的重要作用。
通过负反馈调控,激素能够在一定范围内维持机体内各种生理参数的稳定水平。
例如,甲状腺激素能够调节基础代谢率,胰岛素能够调节血糖水平,睾丸激素和雌激素能够调节性器官的发育和功能等。
激素还参与了机体的应激反应,例如肾上腺素能够提高心率和血压,催产素能够促进子宫收缩,促使分娩。
激素还与激素感受器、信号传导通路以及其他生理系统相互作用,形成复杂的调控网络。
当激素的分泌、传递或作用异常时,会导致各种疾病发生,如甲状腺功能亢进症、糖尿病、雄激素缺乏症等。
总之,激素作为维持机体稳态的重要调节分子,在生物体内的分泌和作用具有广泛的影响,参与调节各种生理过程和维持机体正常功能。
基础医学知识之——激素一.激素分类1、激素化学性质:胺、肽、类固醇2、激素产生器官:下丘脑、垂体、靶腺3、激素作用关系:促激素和靶激素4、激素的作用:水盐代谢激素、钙磷代谢激素、物质代谢激素、生长发育激素、胃肠激素。
二.激素作用的特点1、激素是生理调节物质,在血液中生理浓度是低的但对机体代谢与功能影响很大,主要影响功能或物质代谢反应的强度和速度,它不产生新的功能和反应。
2、激素的分泌节律3、激素的代谢特点4、激素作用机制,激素可通过与细胞膜受体和核受体结合二种方式发挥作用。
5、激素作用的方式(1)没有特异靶器官(2)除对靶器官有特异作用外,也广泛影响全身细胞的代谢如性激素(3)仅作用于靶细胞如TSH6、激素间相互作用,各种内分泌腺虽然位于身体不同部位,但激素作用不孤立,而是相互联系、相互影响的。
1、协同作用2、拮抗作用3、许助作用三、内分泌疾病的诊断程序1、内分泌功能状态——亢进、正常、减低2、内分泌功能紊乱的部位——原发、继发、异位3、病因(1)功能亢进——肿瘤:良性、恶性增生(2)功能减低先天发育不全或未发育出血、缺血、感染、自身免疫、肿瘤压迫外科手术切除、放射破坏受体不敏感遗传疾病酶的异常四、内分泌疾病的检查方法1、内分泌功能状态的检查(1)一般检查:电解质、血糖、尿病、尿酮(2)激素基础值测定:基础值测定是指一夜禁食至少12小时,睡眠至少8小时,身体及精神处于完全休息的基本状态下所测得数值。
(3)激素动态功能试验A、兴奋试验定义给特异兴奋剂测试腺体分泌激素的能力用途诊断内分泌腺体功能的有无及病变于下丘脑—垂体—靶腺轴水平种类促激素兴奋靶腺测试靶腺兴奋剂反应指标肾上腺皮质ACTH 皮质醇甲状腺TSH 131IB 抑制试验定义给抑制剂通过负反馈抑制测试激素分泌的自主性用途诊断内分泌功能是否亢进种类用激素或激素似类物为抑制剂如测试垂体—肾上腺轴功能的地塞米松抑制试验C 药理试验拮抗试验激发试验2、内分泌功能紊乱定位的检查(1)X线——平片蝶鞍(2)同位素扫描(3)超声波(4)电子计算横断分层扫描(CT)3、内分泌疾病的病因的检查(1)X线——钙化、肿瘤(2)特异抗体测定ICA、GAD、TG、TM(3)外科活检(4)针吸细胞检查五、内分泌疾病的治疗(一)内分泌功能亢进的治疗1、手术治疗切除内分泌肿瘤切除部分增生的腺体2、放射治疗3、药物治疗阻滞分泌过多激素的合成对抗某一激素对周围器官的作用利用激素生理作用效应间的拮抗作用用神经内分泌药调节下丘脑垂体功能(二)内分泌功能减低的治疗1、替代治疗利用外源性激素或类似物替代补充激素所调节的生化物质2、组织或器移植胰岛移植。
玉米素(反式)zeatin(Trans-Isomer)化学名称:6-反式-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤分子式:C10H13N5O分子量:219.25CAS登录号:1637-39-4一种细胞分裂素,也是核糖核酸(RNA)中的稀有成分。
有顺式玉米素和反式玉米素。
两者很难分离。
顺玉米素为灰白色或黄色粉末,反式玉米素为白色或灰白色粉末。
商品系反式异构体或顺反式异构体混合物。
熔点:207-208℃。
紫外吸收值: pH=1 λmax=207nm(ε14500);275nm(ε14650) λmin=235nmpH=7 λmax=212nm(ε17100);270nm(ε16200) λmin=233nmpH=13 λmax=220nm(ε15900);276nm(ε14650) λmin=242nm以6-甲硫基嘌呤、4-氨基-2-甲基-2-丁烯-醇(顺式或反式)为原料,经反应后精制而得。
应用:1.促进愈伤组织发芽(须和生长素配用),浓度 1ppm。
2.促进座果,玉米素100ppm+GA3 500ppm+NAA20ppm,花后10、25、40天喷果。
3.叶菜,20ppm喷洒,可延缓叶片发黄。
另外,对一些作物种子进行处理,可促进发芽;苗期处理,有促进生长作用。
脱落酸(诱抗素,abscisic acid,ABA)化学名称:[S-(Z,E)]-5-(1'羟基-2',6',6'-三甲基-4'-氯代-2'-环己烯-1'-基)-3-甲基-2-顺-4反-戊酸分子式:C15H20O4相对分子质量:264.32CAS登录号:21293-29-8诱抗素(原名脱落酸)是一种植物体内存在的具有倍半萜结构的植物内源激素,与生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素并列为世界公认的五大类天然植物激素。
1963年由Ohkuma、Addicott、Eagles、Wareing等人分别从棉花幼铃及槭树叶片分离出来,尔后经鉴定命名为脱落酸。
激素的生物化学激素是生物体内分泌系统产生的一类生物活性物质,通过血液循环或局部作用传递信号,调控机体的生理过程。
激素在维持内环境稳定、生长发育以及疾病发展等方面发挥着重要的作用。
而激素的生物化学性质直接关系着其功能和调控机制,下面将对激素的生物化学进行详细探讨。
一、激素的分类激素按照化学性质可以分为脂溶性激素和水溶性激素两大类。
1. 脂溶性激素脂溶性激素包括甾体激素和甲状腺激素。
甾体激素包括雄激素、雌激素、肾上腺皮质激素和维生素D等,其分子结构中含有四环结构。
甲状腺激素由甲状腺合成,其分子中含有苯环和卓尔环。
脂溶性激素由于可以通过细胞膜进入靶细胞,因此可以直接与细胞内的受体结合,并在细胞核内调控基因转录和蛋白质合成。
2. 水溶性激素水溶性激素包括肽激素、生长因子和蛋白质激素。
肽激素由氨基酸组成,其分子量一般较大,无法穿过细胞膜,因此通过受体激活细胞表面的信号转导途径来调控细胞内的功能。
生长因子是一类具有细胞分裂、增殖和分化促进作用的蛋白质分子。
蛋白质激素包括胰岛素、生长激素和促性腺激素等,具有多肽链结构,通过受体介导的信号传递来发挥调控作用。
二、激素的合成与分泌激素的合成多发生在特定的内分泌器官或细胞中,并随特定的生理或病理刺激而调节其合成与分泌。
1. 内分泌器官的合成与分泌不同的内分泌器官合成和分泌不同类型的激素。
例如,甲状腺合成和分泌甲状腺激素,由垂体前叶合成和分泌的生长激素调节生长发育,胰岛β细胞合成和分泌胰岛素调节血糖水平等。
2. 细胞的合成与分泌许多细胞也能够合成和分泌激素,如肾上腺皮质合成和分泌肾上腺皮质激素,胰岛细胞分泌胰高血糖素调节血糖水平等。
三、激素的作用机制激素通过与特定的受体结合,进而调节细胞内的信号转导通路,从而发挥其调节作用。
1. 核内受体途径脂溶性激素进入细胞内后,能够与细胞内的核受体结合,形成激素-受体复合物,进入细胞核内与DNA结合,调控基因转录。
这类激素作用速度较慢,但持续时间较久。
激素作用的四个基本特点
激素是生物体内的化学物质,它的作用主要表现在调节和调控生
物体内的一系列生理活动中。
一般而言,激素具有以下四个基本特点:首先,它具有信使功能,由于激素具有低分子量,能够轻松穿透
细胞膜,因此它可以传递肽脂激素,来控制细胞的活性,从而避免无
意与意外反应。
其次,激素具有多功能性。
它可以刺激和抑制过程,而且也可以
增加或减少另一种激素的生物活性,从而实现完整的生理调节,使生
物体内的生理过程保持在正常的水平。
第三,激素具有弱抗性。
一旦受到外界因素的影响,它就会发生
改变,从而改变它的作用,甚至不再能够发挥控制作用。
最后,激素具有自我调节性,它会根据机体内激素的浓度及受体
的数量而自动调节,这样就能够使机体处于最佳状态。
总之,激素是一类重要的信使物质,其性质具有信使功能、多功
能性、弱易受损、自我调节等特点,它与机体内各种器官和系统之间
的调节关系密切,是构成生物体调节系统的重要组成部分。
玉米素(反式)zeatin(Trans-Isomer)化学名称:6-反式-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤分子式:C10H13N5O分子量:219.25CAS登录号:1637-39-4一种细胞分裂素,也是核糖核酸(RNA)中的稀有成分。
有顺式玉米素和反式玉米素。
两者很难分离。
顺玉米素为灰白色或黄色粉末,反式玉米素为白色或灰白色粉末。
商品系反式异构体或顺反式异构体混合物。
熔点:207-208℃。
紫外吸收值:pH=1 λmax=207nm(ε14500);275nm(ε14650) λmin=235nmpH=7 λmax=212nm(ε17100);270nm(ε16200) λmin=233nmpH=13 λmax=220nm(ε15900);276nm(ε14650) λmin=242nm以6-甲硫基嘌呤、4-氨基-2-甲基-2-丁烯-醇(顺式或反式)为原料,经反应后精制而得。
应用:1.促进愈伤组织发芽(须和生长素配用),浓度1ppm。
2.促进座果,玉米素100ppm+GA3 500ppm+NAA20ppm,花后10、25、40天喷果。
3.叶菜,20ppm喷洒,可延缓叶片发黄。
另外,对一些作物种子进行处理,可促进发芽;苗期处理,有促进生长作用。
脱落酸(诱抗素,abscisic acid,ABA)化学名称:[S-(Z,E)]-5-(1'羟基-2',6',6'-三甲基-4'-氯代-2'-环己烯-1'-基)-3-甲基-2-顺-4反-戊酸分子式:C15H20O4相对分子质量:264.32CAS登录号:21293-29-8诱抗素(原名脱落酸)是一种植物体内存在的具有倍半萜结构的植物内源激素,与生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素并列为世界公认的五大类天然植物激素。
1963年由Ohkuma、Addicott、Eagles、Wareing等人分别从棉花幼铃及槭树叶片分离出来,尔后经鉴定命名为脱落酸。
1978年F.Kienzl等人首先人工合成了脱落酸,然而生物活性没有天然的高。
理化性质:脱落酸有多种异构体,天然发酵为(+)-2-顺,4-反诱抗素其生物活性最高.从乙酸乙酯/正己烷中所得脱落酸的结晶体,其熔点为161~163℃,120℃升华,[α]D20+411.40,[α]D20+426.50。
脱落酸溶在碳酸氢钠、乙醇、甲醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、三氯甲烷、微溶于水(1~3克/升,20℃)。
紫外最大吸收光为252nm。
脱落酸稳定性较好,常温下放置两年,但对光敏感,属强光分解化合物。
毒性:脱落酸为植物体内的天然物质,大鼠急性口服LD50>2500毫克/千克。
对生物和环境无任何副作用。
作用特性:脱落酸在植物的生长发育过程中,其主要功能是诱导植物产生对不良生长环境(逆境)的抗性,如诱导植物产生抗旱性、抗寒性、抗病性、耐盐性等,脱落酸是植物的“抗逆诱导因子”,被称为是植物的“胁迫激素”。
逆境胁迫时,脱落酸在细胞间传递逆境信息,诱导植物机体产生各种对应的抵抗能力:在土壤干旱胁迫下,脱落酸启动叶片细胞质膜上的信号传导,诱导叶片气孔不均匀关闭,减少植物体内水分蒸腾散失,提高植物抗干旱的能力。
在寒冷胁迫下,脱落酸启动细胞抗冷基因的表达,诱导植物产生抗寒能力。
一般而言,抗寒性强的植物品种,其内源脱落酸含量高于抗寒性弱的品种。
在某些病虫害胁迫下,脱落酸诱导植物叶片细胞Pin基因活化,产生蛋白酶抑制物阻碍病原或害虫进一步侵害,减轻植物机体的受害程度。
在土壤盐渍胁迫下,脱落酸诱导植物增强细胞膜渗透调节能力,降低每克干物质Na+含量,提高PEP羧化酶活性,增强植株的耐盐能力。
应用:从脱落酸的最近试验看,它有如下应用效果。
外源施用低浓度脱落酸,可诱导植物产生抗逆性,提高植物的生理素质,促进种子、果实的储藏蛋白和糖分的积累,最终改善作物品质,提高作物产量。
(1)用脱落酸浸种、拌种、包衣等方法处理水稻种子,能提高发芽率,促进秧苗根系发达,增加有效分蘖数,促进灌浆,增强秧苗抗病和抗春寒的能力,稻谷品质提高一个等级以上,产量提高5%-15%。
(2)脱落酸拌棉种,能缩短种子发芽时间,促进棉苗根系发达,增强棉苗抗寒、抗旱、抗病、抗风灾的能力,使棉株提前半个月开花,吐絮,产量提高5%-20%。
(3)在烤烟移栽期施用脱落酸,可使烤烟苗提前3天返青,须根数较对照多1倍,烟草花叶病毒病染病率减少30%-40%,烟叶蛋白质含量降低10%-20%,烟叶产量提高8%-15%。
(4)油菜移栽期施用脱落酸,可增强越冬期的抗寒能力,,根茎粗壮,抗倒伏,结荚饱满,产量提高10%-20%;蔬菜、瓜果、玉米、棉花、药材、花卉、树苗等在移栽期施用脱落酸,都能提高抗逆性,改善品质,提高结实率。
(5)如在干旱来临前施用脱落酸,可使玉米苗、小麦苗、蔬菜苗、树苗等度过短期干旱(10-20天)而保持苗株鲜活;在寒潮来临前施用脱落酸,可使蔬菜、棉花、果树等安全度过低温期;在植物病害大面积发生前使用脱落酸,可不同程度地减轻病害的发生或减轻染病的程度。
另外,高浓度的脱落酸则表现为抑制的活性。
外源应用高浓度脱落酸喷施丹参、三七、土豆等植物的叶茎,可抑制地上部分茎叶的生长,提高地下块根部分的产量和品质。
人工喷施脱落酸,可显著降低杂交水稻制种时的穗发芽和白皮小麦的穗发芽,抑制土豆在储存期发芽,抑制茎端新芽的生长等。
此外,脱落酸还具有控制花芽分化,调节花期,控制株型等生理活性,在花卉园艺上有很大的应用潜力。
注意事项注意事项:由于脱落酸国内外没有现成的大面积应用技术,国内又刚投产不久,许多应用技术有待完善、补充、修改,从产品本身及初步应用应注意如下几点。
(1)本产品为强光分解化合物,应注意避光储存。
在配置溶液时,操作过程应注意避光;(2)本产品可在0-30℃的水温中缓慢溶解(可先用极少量乙醇溶解);(3)田间施用本产品时,为避免强光分解降低药性,施用时间请在早晨或傍晚进行,施用后12小时内下雨需补施一次;(4)本产品施用一次,药效持续时间为7-15天;(5)应用脱落酸注意先试验后逐步推广。
噻苯隆(thidiazuron)化学名称:N-苯基-N′-1,2,3-噻二唑-5-基脲别名:噻唑隆,脱叶灵分子式:C9H8N4OS相对分子质量:220.2CAS登录号:51707-55-2噻苯隆是一种取代脲类具有细胞激动素作用的植物生长调节剂,1979年由的国先灵公司(schering)首先开发。
理化性质:原药为白色或浅黄色晶体,熔点213℃,25℃蒸汽压3×10-6帕。
20℃时,水中溶解度(克/100毫升)为0.002,苯中0.0035,丙酮中为0.8,环己酮21,二甲基甲酰胺50。
在PH5-9范围内分子稳定。
在60℃、90℃及120℃下储存稳定期超过30天。
毒性:噻苯隆属低毒性植物生长调节剂,原药对大鼠急性口服LD50>4000毫克/千克,急性经皮LC50>1000毫克/千克,急性吸入LD50>2.3毫克/升.对家兔眼有轻度刺激,对皮肤无刺激作用.大鼠亚急性经口无作用剂量为25毫克(千克/天),狗亚急性经口无作用剂量为25毫克(千克/天)。
大鼠两年慢性经口试验在500毫克/升剂量下未见异常。
无致畸、致癌、致突变作用。
在土壤中半衰期为26天。
作用特性:噻苯隆可经由植株的茎叶吸收,然后传导到叶柄与茎之间。
较高浓度下可刺激乙烯生成,促进果胶和纤维素酶的活性,从而促进成熟叶片的脱叶,加快棉桃吐絮。
在低浓度下它具有细胞激动素的作用,能诱导一些植物的愈伤组织分化出芽来。
应用:主要作棉花脱叶剂,但也是良好的细胞激动素,在促进坐果及叶片保率上其生物活性比6-BA还高。
可促进坐果,延长叶片衰老,还在不少植物的组织培养中它可以很好的诱导愈伤组织分化张出幼芽来。
注意事项:1、作脱叶剂时一定按指定的使用时期、用量、处理方式操作。
2、处理后24小时内勿有雨水。
3、由于国内还未大面积应用,使用方法有待补充、完善。
6-苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine)化学名称:6-苄氨基腺嘌呤别名:BA,6-BA、苄氨基嘌呤分子式:C12H11N5相对分子质量:225.26CAS登录号:1214-39-76-BA是一种嘌呤类人工合成的植物生长调节剂,1952年由美国威尔康实验室合成。
理化性质:纯品为白色结晶,工业品为白色或浅黄色,无臭。
纯品熔点235℃,在酸、碱中稳定,光、热不易分解。
水中溶解度小,为60毫克/升,在乙醇、酸中溶解度较大。
毒性:是对人、畜安全的植物生长调节剂,大鼠急性口服LD50为(雄)2125毫克/千克,(雌)2130毫克/千克,小鼠急性经口LD50为(雄)1300毫克/千克,(雌)1300毫克/千克。
对鲤鱼48小时TLM值为12-24毫克/升。
作用特性:可经由发芽的种子、根、嫩枝,叶片吸收,进入体内移动性小。
有多种生理作用:1.促进细胞分裂2、促进非分化组织分化3、促进细胞增大、增长4、促进种子发芽5、诱导休眠芽生长6、抑制或促进茎、叶的伸长生长7、抑制或促进根的生长8、抑制叶的老化9、打破顶端优势,促进侧芽生长10、促进花芽形成和开花11、诱发雌性性状12、促进坐果13、促进果实生长14、诱导块茎形成15、物质调运、积累16、抑制或促进呼吸17、促进蒸发和气孔开放18、提高抗伤害能力19、抑制叶绿素的分解20、促进或抑制酶的活性。
应用:是广谱多用途的植物生长调节剂。
早期应用在愈伤组织诱导分化芽,浓度在1.0-2.0毫克/升;60年代作为葡萄、瓜类坐果剂,在开花前或开花后以50-100毫克/升浸或喷花;70年代在水稻抽穗后7-15天以20毫克/升喷洒上部,防止水稻在高温气候下出现的早衰;80年代作苹果、蔷薇、洋兰及茶树分枝促进剂,于顶端生长旺盛阶段,以100毫克/升全面喷洒;叶菜类短期保鲜剂,菠菜、芹菜、莴苣在采收前后用10-20毫克/升喷洒一次,延长绿叶存放期;用6-苄氨基嘌呤50毫克/升+50毫克/升GA3药液浸泡蒜薹基部5-10分钟,抑制有机物质向薹苞运转,从而延长存放时间;在10-20毫克/升浓度处理块根块茎可刺激膨大,增加产量。
作物处理浓度(毫克/升)处理时间和方式效果水稻10 稻苗1-1.5叶期防止老化,提高成活率西瓜、香瓜100 开花当天涂果柄处促进坐果南瓜、葫芦100 开花前天到当天涂果柄处促进坐果黄瓜15 移栽前浸幼苗根24小时增加雌花甘蓝30 采收后喷洒叶面或浸渍延长储存期花椰菜10-15 采收时喷洒叶面或浸渍延长储存期甜椒10-20 采收前喷洒叶面或采收后浸渍延长储存期瓜类10-30 采收后浸泡耐存放小麦20-30 浸种24小时提高发芽率、出苗快玉米20 喷洒早期雌花提高结实率棉花20 浸种24-48小时出苗快、苗齐而壮土豆10-20 浸块茎6-12小时出苗快、苗壮葡萄(玫瑰)100开花前浸葡萄串,开花时浸花序促进坐果,形成无籽葡萄西红柿100 开花时浸或喷花序(加赤霉素)促进坐果,防空洞果唐菖蒲20 播前浸块茎12-24小时打破休眠,促进发芽洋晚玉香10-40 球茎在播前浸12-24小时打破休眠,促进发芽杜鹃花250-500 生长期喷全株2次(间1日)促进侧芽生长蟹爪兰10050 短日照处理5天,全株喷洒1次遮光后7-10天,全株喷洒1次增加着蕾防止不开花郁金香25 株高7-10厘米,在筒状叶中心滴1毫升(加赤霉素100毫克/升)防止不开花蔷薇0.5%-1.0%膏剂在近地面芽的上、下部划伤口,涂药膏增加基部枝条和切花数荔枝100 采收后浸1-3分钟(加赤霉素)延长存放期苹果每克涂100个休眠芽与奈乙酸、烟酰胺复配的商品制剂促进苹果、犁抽出健壮的侧枝注意事项:1、6-苄氨基嘌呤用作绿叶保鲜,单独使用有效果,然而与赤霉素混用效果更好。