(一)cAMP是激素在细胞内的信使
五十年代初期,Sutherland在实验中发现,肝细胞组织切片若加入肾上腺素,可以加速肝糖原分解为葡萄糖;测定磷酸化酶(分解肝糖元的酶),发现其活性增加。因此他认为,磷酸化酶是肝糖元分解的限速酶,肾上腺素能激活此酶。但是,若用纯化的磷酸化酶与肾上腺素一起温育,后者对酶则没有激活作用。由此提示,肾上腺素激活磷酸化酶是一间接过程,需要肝细胞中其它物质的协助。进一步对肝匀浆做试验,若其中加入ATP、Mg++及肾上腺素,则磷酸化酶又可被激活。若只取肝匀浆离心后的上清液,则不能观察到肾上腺素的这种激活作用;只有再加入沉淀中的细胞膜,激活效应才又恢复。这一实验表明,肾上腺素对磷酸化酶的激活至少需要两种以上的因素。后来的实验证实,肾上腺素首先作用于细胞膜,使膜上的腺苷酸环化酶活化,后者使细胞内ATP在Mg2+的存在下转变为cAMP,而cAMP可再使胞浆中的磷酸化酶b转变为磷酸化酶a。由于肾上腺素并不进入细胞,其作用是通过细胞内cAMP传递的,因此将cAMP称为细胞内信使(Intracellular Messenger)。
cAMP广泛存在于生物界,但其在正常细胞中的含量甚微,仅为0.1μM,在激素作用下,可升高约100倍。细胞中cAMP的浓度除了与催化cAMP生成的腺苷酸环化酶有关外,还受到催化cAMP分解的磷酸二酯酶的控制(见图9-5)。
有许多药物能抑制磷酸二酯酶的活性,如甲基黄嘌呤(包括茶碱、氨茶碱和咖啡因等)。二丁基cAMP不易被磷酸二酯酶水解,同时又能抑制此酶活性,故有提高cAMP水平的作用。
激素中多数激素可使cAMP的生成加速,少数激素则可以降低细胞内cAMP的浓度。大部分肽类激素,包括胰高血糖素、甲状旁腺素、降钙素、抗利尿激素和催产素等以及儿茶酚胺类激素均可通过相应的受体激活靶细胞膜上的腺苷酸环化酶,从而使胞内cAMP的浓度增加。
现将几种激素对cAMP浓度的影响及其与受体结合后引起的生理效应列表如下:
表9-3 某些激素对cAMP浓度的影响及其最终生理效应
激素 | 靶组织或靶器官 | cAMP浓度 | 对酶或化学反应的影响 | 最终生理效应 |
肾上腺素 | 肝 | ↑ | 糖原合成酶↓ | 糖原合成↓ |
磷酸化酶↑ | 糖原分解↑ | |||
脂肪组织 | ↑ | 脂肪酶↑ | 脂肪分解↑ | |
心肌、骨骼肌 | ↑ | 磷酸化酶↑ | 糖原分解↑ | |
胰高血糖素 | 肝、心肌 | ↑ | 磷酸化酶↑ | 糖原分解↑ |
脂肪组织 | ↑ | 脂肪酶↑ | 脂肪分解↑ | |
胰岛β-细胞 | ↑ | - | 胰岛素分泌↑ | |
促肾上腺皮质激素 | 肾上腺皮质 | ↑ | 胆固醇→孕烯醇酮↑ | 糖皮质激素合成↑ |
(ACTH) | 脂肪组织 | ↑ | 脂肪酶↑ | 脂肪分解↑ |
促甲状腺激素 | 甲状腺 | ↑ | 磷酸化酶↑ | 糖原分解↑,摄到碘 |
(TSH) | 及合成分泌T3、T4↑ | |||
脂肪组织 | ↑ | 脂肪酶↑ | 脂肪分解↑ | |
脂肪组织 | ↓ | 脂肪酶↓ | 脂肪分解↓ | |
胰岛素 | 肝、骨骼肌 | ↓ | 磷酸化酶↓ | 糖原分解↓ |
糖原合成酶↑ | 糖原合成↑ | |||
丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸↓ | 糖异生↑ |
↑代表增高或增强 ↓代表降低或减弱
激素与其专一性细胞膜受体结合后,是如何激活腺苷酸环化酶的呢?近来有人认为,GTP和GTP调节蛋白即G蛋白,起着介导激素对腺苷酸环化酶激活的作用。当激素与受体结合后,G-蛋白与TP结合,生成GTP-G蛋白复合物,后者能活化腺苷酸环化酶(详见第十二章)。

- cAMP是激素在细胞内的信使《生物化学与分子生物学》
- cAMP《病理生理学》
- cAMP依赖性蛋白激酶是cAMP的靶分子《生物化学与分子生物学》
- Cadherin家族《细胞和分子免疫学》
- Capgras综合征《神经精神疾病诊断学》
- CA19-9及CA50《实用免疫细胞与核酸》
- CAP的正性调控《生物化学与分子生物学》
- CA125《实用免疫细胞与核酸》
- CD、粘附分子与Ig超家族的关系《细胞和分子免疫学》
- C9分子《细胞和分子免疫学》
- CD19《细胞和分子免疫学》
- C8分子《细胞和分子免疫学》
- CD2《细胞和分子免疫学》
- C6和C7《细胞和分子免疫学》
- CD21《细胞和分子免疫学》
- C5分子《细胞和分子免疫学》
- CD28《细胞和分子免疫学》
- C4结合蛋白《细胞和分子免疫学》
- CD3(T3、Leu4)《细胞和分子免疫学》
- C4分子《细胞和分子免疫学》
- CD3γ、δ和 ε链《细胞和分子免疫学》
- C4单体型《细胞和分子免疫学》
- CD3ζ和η链《细胞和分子免疫学》
- C3分子《细胞和分子免疫学》
- CD4《细胞和分子免疫学》
- C3a、C4a和C5a受体《细胞和分子免疫学》
- CD4+T细胞的活化《医学免疫学》
- C2分子《细胞和分子免疫学》
- CD4+T细胞介导的细胞免疫《医学免疫学》
- C1抑制物《细胞和分子免疫学》
- CD4+T细胞在DTH反应中的作用《医学免疫学》
《生物化学与分子生物学》
- 分子生物学绪论
- 第一章 蛋白质化学(Chemistry of Protein)
- 第一节 蛋白质分子的组成
- 第二节 蛋白质分子中氨基酸的连接方式
- 第三节 蛋白质的结构及其功能
- 第四节 蛋白质的理化性质
- 第五节 蛋白质的分类
- 参考资料
- 第二章 酶(Enzyme)
- 第一节 酶的作用特点
- 第二节 酶的分类和命名
- 第三节 酶的分子组成和化学结构
- 第四节 酶的作用机理
- 第五节 酶促反应的动力学
- 第六节 酶在体内存在的几种主要形式
- 参考资料
- 第三章 维生素(Vitamins)
- 第四章 糖代谢
- 第一节 概述(overview)
- 一、代谢的基本概念(Basis concepts of Metabolism)
- 二、食物中糖的消化和吸收(Digestion and absorption of carbohydrates)
- 三、糖的主要生理功能(Functions of carbohydrate)
- 第二节 糖的分解代谢(catabolism of carbohydrate)
- 第三节 糖异生
- 第四节 糖原的合成与分解
- 第五节 血糖及血糖含量调节
- 第五章 脂类代谢
- 第一节 概 述
- 第二节 血脂及其代谢
- 第三节 甘油三酯代谢
- 第四节 脂肪酸代谢
- 第五节 磷脂代谢
- 第六节 胆固醇代谢
- 第六章 生物氧化(Biological oxidation)
- 第一节 概 述
- 第二节 呼 吸 链
- 一、呼吸链的组成
- (一)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或称辅酶I(CoI)。
- (二)黄素蛋白(flavoproteins)
- (三)铁硫蛋白(ironsulfur proteins,Fe-S)
- (四)泛醌(ubiquinone,UQ或Q)
- (五)细胞色素体系
- 二、呼吸链中各种传递体的排列顺序
- 三、胞浆中NADH的转移
- 第三节 ATP的生成、储存和利用
- 第七章 氨基酸代谢
- 第一节 氨基酸的一般代谢
- 第二节 个别氨基酸代谢
- 第三节 氨基酸的生物合成
- 第八章 核苷酸代谢(Nucleotide Metabo lism)
- 第一节 核苷酸的化学结构
- 第二节 嘌呤核苷酸的合成代谢
- 第三节 嘧啶核苷酸的合成代谢
- 第四节 脱氧核糖核苷酸的生成
- 第五节 核苷酸的分解代谢
- 第九章 物质代谢调节(Regulation in Metabolism)
- 第一节 细胞水平的代谢调节
- 第二节 激素对物质代谢的调节
- 第三节 物质代谢的整体调节
- 第十章 血浆蛋白与凝血
- 第十一章 肝脏的生物化学
- 第一节 肝脏的化学组成特点
- 第二节 肝脏在物质代谢中的作用
- 第三节 肝脏的生物转化作用
- 第四节 胆汁酸代谢
- 第五节 胆色素代谢
- 第十二章 钙磷代谢及微量元素
- 第十三章 结缔组织生化(Biochemistryof Connective Tissue)
- 第一节 蛋白多糖
- 第二节 胶原蛋白
- 第三节 弹性蛋白及角蛋白
- 第四节 结缔组织代谢的调节
- 第十四章 神经组织生化(Biochemistry of Neural Tissue)
- 第一节 血脑屏障
- 第二节 脑代谢的某些特点
- 第三节 神经递质(Neurotransmitter)的代谢
- 第十五章 核酸的结构与功能The Structure and Function of Nucleic Acid
- 第一节 核酸的化学组成
- 第二节 DNA的一级结构与功能
- 第三节 DNA的二级结构与功能
- 第四节 DNA的三级结构与功能
- 第五节 RNA的结构与功能
- 小结
- 第十六章 DNA的生物合成(TheBiosynthesis of DNA)
- 第一节 DNA的复制
- 第二节 反转录作用(reverse transcription)
- 第三节 DNA的损伤与修复
- 第十七章 RNA的生物合成(TheBiosynthesis of RNA)
- 第十八章 蛋白质的生物合成(The Biosynthesis of protein)
- 第一节 参与蛋白质生物合成的物质
- 第二节 蛋白质生物合成过程
- 第三节 蛋白质合成后的分泌及加工修饰
- 第四节 蛋白质合成的抑制剂
- 小结
- 第十九章 基因表达调控(Gene Expression and Its Regulation)
- 第一节 基因表达调控的现象和概念
- 第二节 原核基因表达调控
- 第三节 真核基因表达调控
- 本章提要
- 第二十章 DNA重组与基因工程DNARecombination and Genetic engineering
- 第一节 工具酶
- 第二节 基因工程载体
- 第三节 目的序列与载体的连接
- 第四节 目的基因序列的来源和分离
- 第五节 基因序列导入细胞
- 第六节 目的基因序列克隆的筛选与鉴定
- 第七节 克隆基因的表达
- 第八节 DNA重组及基因工程技术对医学和生命科学发展的贡献
- 小结
- 第二十一章 细胞通讯与细胞信号转导的分子机理Cell Communication and Cell Signal Transduction
- 第一节 细胞通讯方式
- 第二节 细胞内受体的信号转导机理
- 第三节 膜受体介导的信号转导
- 一、膜受体的分类
- 二、膜受体信号转导的分子机理
- 第二十二章 癌基因与抑癌基因(Oncogene and anti-oncogene)