激素和神經遞質的區別
激素和神經遞質是兩種化學信使,在調節人體各種生理過程中起著至關重要的作用。雖然激素和神經遞質都參與細胞間的通訊,但它們在幾個關鍵方面有所不同。本文將探討激素和神經遞質的區別,包括它們的化學結構、作用方式、靶細胞和生理效應。
什麼是激素?
激素是由內分泌腺產生的化學信使,釋放到血液中,到達遠處的靶器官或組織。激素通常是大型的複雜分子,例如肽類、類固醇或氨基酸衍生物。激素的釋放受反饋機制的調節,以確保體內激素水平保持在狹窄的範圍內。激素可分為三大類:類固醇激素、肽類激素和胺類激素。
類固醇激素來源於膽固醇,是親脂性的,這意味著它們可以穿過細胞膜與細胞內受體結合。類固醇激素的例子包括睪酮、雌激素和皮質醇。另一方面,肽類激素由氨基酸組成,是親水性的,這意味著它們不能穿過細胞膜。相反,肽類激素與細胞表面受體結合,並激活細胞內的訊號通路。肽類激素的例子包括胰島素、生長激素和催產素。胺類激素來源於氨基酸,根據其化學結構可以是親水性的或親脂性的。胺類激素的例子包括腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺。
神經遞質影響跨膜離子流。它們或增加或減少細胞產生動作電位的可能性。
關於促進離子流,有兩類:
興奮性神經遞質 - 興奮性神經遞質刺激大腦,有點過度活躍。它們允許突觸後神經元產生動作電位,從而增加跨膜離子流。這類神經遞質包括多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素。
抑制性神經遞質 - 抑制性神經遞質透過鎮靜大腦來幫助創造平衡。它們減少跨膜離子流,從而阻止突觸後神經元產生動作電位。這類神經遞質包括血清素、GABA(γ-氨基丁酸)和多巴胺。
神經遞質也根據化學或分子結構進行分類:
小分子神經遞質 - 這些神經遞質在軸突末梢區域性合成,比神經肽小。這類神經遞質包括:
氨基酸神經遞質:GABA、甘氨酸和穀氨酸
生物胺:多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、血清素和組胺
嘌呤能神經遞質:ATP(三磷酸腺苷)和腺苷
乙醯膽鹼(不屬於任何結構類別)
神經肽 - 與小分子神經遞質相比,這些神經遞質較大,因為它們的結構由三個或三個以上氨基酸組成。神經肽由3到36個氨基酸組成。這類神經遞質包括:
內啡肽
腦啡肽
催產素
血管加壓素
胰島素
胰高血糖素
什麼是神經遞質?
神經遞質是神經元釋放的化學信使,用於與其他神經元或靶細胞(如肌肉細胞或腺細胞)進行通訊。與激素不同,神經遞質在區域性釋放,作用距離非常短。神經遞質通常是小而簡單的分子,例如氨基酸、單胺或乙醯膽鹼。神經遞質的釋放受動作電位的調節,動作電位是沿神經元軸突傳播的電脈衝。
神經遞質透過與突觸後膜上的特異性受體結合發揮作用,這會觸發細胞內一系列生化事件。神經遞質受體主要有兩類:離子型受體和代謝型受體。離子型受體是配體門控離子通道,它們響應神經遞質結合而開放,允許離子流入或流出細胞。另一方面,代謝型受體是G蛋白偶聯受體,它們啟用細胞內的第二信使訊號通路。
神經遞質可以根據其化學結構和生理作用分為幾類。氨基酸神經遞質,如穀氨酸和GABA,是中樞神經系統中最豐富的遞質,在調節突觸傳遞中起著關鍵作用。單胺神經遞質,如多巴胺、血清素和去甲腎上腺素,參與調節情緒、情感和認知。乙醯膽鹼是一種參與運動控制、學習和記憶的神經遞質。
差異:激素和神經遞質
就它們的靶細胞而言,激素和神經遞質差異很大。激素通常作用於表達特定激素受體的細胞,這些受體可以位於全身多個器官或組織中。例如,胰島素作用於肝臟、肌肉和脂肪組織中的細胞,以調節葡萄糖的攝取和儲存。相反,神經遞質作用於靠近突觸前神經元的細胞,例如其他神經元或肌肉細胞。例如,運動神經元釋放的乙醯膽鹼啟用肌肉細胞以產生肌肉收縮。
下表突出了激素和神經遞質的主要區別:
特徵 |
激素 |
神經遞質 |
---|---|---|
器官系統 |
激素由內分泌系統產生。腎上腺、胰腺、腎臟、性腺、甲狀腺和其他無管腺分泌激素。 |
神經遞質由神經系統產生。神經遞質從神經元的軸突末梢釋放。 |
傳遞方式 |
激素透過迴圈系統(血流)傳遞訊號。 |
神經遞質透過突觸間隙傳遞訊號。 |
傳輸速度 |
由於激素的功能是到達遙遠的“靶細胞”,因此訊號傳輸的速度比神經遞質的訊號傳輸速度慢得多(可能需要幾分鐘到幾天),後者在神經細胞之間傳送資訊(通常在毫秒內)。 |
神經遞質在神經細胞之間傳送資訊的訊號傳輸(通常在毫秒內)比激素的速度快。 |
傳輸距離 |
由於激素透過血流傳輸,因此它們作用於產生激素的遠端位點。 |
神經遞質透過突觸間隙傳輸,因此它們在其靶細胞的直接附近起作用。 |
型別 |
激素的兩大類是“基於氨基酸的和類固醇”。 |
至於神經遞質,可以根據離子流促進作用進行分類:“興奮性和抑制性”,以及根據結構(化學或分子)進行分類:“小分子和神經肽”。 |
能力 |
激素調節特定的器官和組織。 |
神經遞質的能力較低,因為它們僅僅刺激突觸後神經元。 |
結論
總之,激素具有多種功能,影響生長發育、新陳代謝、情緒、性功能、生殖等生理過程。相反,神經遞質透過將動作電位從軸突傳遞到樹突來促進神經元之間的傳遞。