激素和神经递质的区别
激素和神经递质是两种化学信使,在调节人体各种生理过程中起着至关重要的作用。虽然激素和神经递质都参与细胞间的通讯,但它们在几个关键方面有所不同。本文将探讨激素和神经递质的区别,包括它们的化学结构、作用方式、靶细胞和生理效应。
什么是激素?
激素是由内分泌腺产生的化学信使,释放到血液中,到达远处的靶器官或组织。激素通常是大型的复杂分子,例如肽类、类固醇或氨基酸衍生物。激素的释放受反馈机制的调节,以确保体内激素水平保持在狭窄的范围内。激素可分为三大类:类固醇激素、肽类激素和胺类激素。
类固醇激素来源于胆固醇,是亲脂性的,这意味着它们可以穿过细胞膜与细胞内受体结合。类固醇激素的例子包括睾酮、雌激素和皮质醇。另一方面,肽类激素由氨基酸组成,是亲水性的,这意味着它们不能穿过细胞膜。相反,肽类激素与细胞表面受体结合,并激活细胞内的信号通路。肽类激素的例子包括胰岛素、生长激素和催产素。胺类激素来源于氨基酸,根据其化学结构可以是亲水性的或亲脂性的。胺类激素的例子包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺。
神经递质影响跨膜离子流。它们或增加或减少细胞产生动作电位的可能性。
关于促进离子流,有两类:
兴奋性神经递质 - 兴奋性神经递质刺激大脑,有点过度活跃。它们允许突触后神经元产生动作电位,从而增加跨膜离子流。这类神经递质包括多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素。
抑制性神经递质 - 抑制性神经递质通过镇静大脑来帮助创造平衡。它们减少跨膜离子流,从而阻止突触后神经元产生动作电位。这类神经递质包括血清素、GABA(γ-氨基丁酸)和多巴胺。
神经递质也根据化学或分子结构进行分类:
小分子神经递质 - 这些神经递质在轴突末梢局部合成,比神经肽小。这类神经递质包括:
氨基酸神经递质:GABA、甘氨酸和谷氨酸
生物胺:多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、血清素和组胺
嘌呤能神经递质:ATP(三磷酸腺苷)和腺苷
乙酰胆碱(不属于任何结构类别)
神经肽 - 与小分子神经递质相比,这些神经递质较大,因为它们的结构由三个或三个以上氨基酸组成。神经肽由3到36个氨基酸组成。这类神经递质包括:
内啡肽
脑啡肽
催产素
血管加压素
胰岛素
胰高血糖素
什么是神经递质?
神经递质是神经元释放的化学信使,用于与其他神经元或靶细胞(如肌肉细胞或腺细胞)进行通讯。与激素不同,神经递质在局部释放,作用距离非常短。神经递质通常是小而简单的分子,例如氨基酸、单胺或乙酰胆碱。神经递质的释放受动作电位的调节,动作电位是沿神经元轴突传播的电脉冲。
神经递质通过与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用,这会触发细胞内一系列生化事件。神经递质受体主要有两类:离子型受体和代谢型受体。离子型受体是配体门控离子通道,它们响应神经递质结合而开放,允许离子流入或流出细胞。另一方面,代谢型受体是G蛋白偶联受体,它们激活细胞内的第二信使信号通路。
神经递质可以根据其化学结构和生理作用分为几类。氨基酸神经递质,如谷氨酸和GABA,是中枢神经系统中最丰富的递质,在调节突触传递中起着关键作用。单胺神经递质,如多巴胺、血清素和去甲肾上腺素,参与调节情绪、情感和认知。乙酰胆碱是一种参与运动控制、学习和记忆的神经递质。
差异:激素和神经递质
就它们的靶细胞而言,激素和神经递质差异很大。激素通常作用于表达特定激素受体的细胞,这些受体可以位于全身多个器官或组织中。例如,胰岛素作用于肝脏、肌肉和脂肪组织中的细胞,以调节葡萄糖的摄取和储存。相反,神经递质作用于靠近突触前神经元的细胞,例如其他神经元或肌肉细胞。例如,运动神经元释放的乙酰胆碱激活肌肉细胞以产生肌肉收缩。
下表突出了激素和神经递质的主要区别:
特征 |
激素 |
神经递质 |
---|---|---|
器官系统 |
激素由内分泌系统产生。肾上腺、胰腺、肾脏、性腺、甲状腺和其他无管腺分泌激素。 |
神经递质由神经系统产生。神经递质从神经元的轴突末梢释放。 |
传递方式 |
激素通过循环系统(血流)传递信号。 |
神经递质通过突触间隙传递信号。 |
传输速度 |
由于激素的功能是到达遥远的“靶细胞”,因此信号传输的速度比神经递质的信号传输速度慢得多(可能需要几分钟到几天),后者在神经细胞之间发送信息(通常在毫秒内)。 |
神经递质在神经细胞之间发送信息的信号传输(通常在毫秒内)比激素的速度快。 |
传输距离 |
由于激素通过血流传输,因此它们作用于产生激素的远端位点。 |
神经递质通过突触间隙传输,因此它们在其靶细胞的直接附近起作用。 |
类型 |
激素的两大类是“基于氨基酸的和类固醇”。 |
至于神经递质,可以根据离子流促进作用进行分类:“兴奋性和抑制性”,以及根据结构(化学或分子)进行分类:“小分子和神经肽”。 |
能力 |
激素调节特定的器官和组织。 |
神经递质的能力较低,因为它们仅仅刺激突触后神经元。 |
结论
总之,激素具有多种功能,影响生长发育、新陈代谢、情绪、性功能、生殖等生理过程。相反,神经递质通过将动作电位从轴突传递到树突来促进神经元之间的传递。