細(xì)胞的跨膜信號傳導(dǎo).ppt

人體及動物生理學(xué) 第一章細(xì)胞的基本功能 第二節(jié)細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能 細(xì)胞是如何識別外界信號的 一 什么是細(xì)胞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 信號 含有信息內(nèi)容的一種物質(zhì)或刺激機(jī)體內(nèi)的信號 存在于細(xì)胞外液中含有信息內(nèi)容的化學(xué)物質(zhì) 或機(jī)械的 電的 電磁波等刺激 細(xì)胞外的化學(xué)信號是細(xì)胞最常感受到的刺激信號 內(nèi)環(huán)境中的各種化學(xué)因子可以通過4種方式到達(dá)靶細(xì)胞 發(fā)揮生理作用 遠(yuǎn)距離分泌 旁分泌 突觸傳遞 自分泌 細(xì)胞接受多種外來的刺激信號并作出反應(yīng)的過程具有明顯的共性 1 各種能量形式的外界信號作用于靶細(xì)胞時 并不需要進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)直接影響細(xì)胞內(nèi)的過程 而是作用于細(xì)胞膜表面 通過引起膜結(jié)構(gòu)中的一種或數(shù)種特殊蛋白質(zhì)分子的變構(gòu)作用 將外界環(huán)境變化的信息以新的信號形式傳遞到膜內(nèi) 再引發(fā)被作用細(xì)胞相應(yīng)的功能改變 這一過程稱為跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) transmembranesingaltranduction 3 細(xì)胞常以自身產(chǎn)生的一定形式的弱電變化作為對外界刺激的反應(yīng) 二 跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑和方式有 一 由離子通道受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 二 由G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 三 酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 一 由離子通道介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道實(shí)際上是特殊的膜蛋白質(zhì)分子在膜上形成的通道 大多數(shù)離子通道都有門 稱為門控通道 gatedchannel 1 電壓門控通道 voltagegatedchannel 2 機(jī)械門控通道 mechanicallygatedchannel 3 化學(xué)門控通道 chemicallygatedchannel 乙酰膽堿門控通道的分子結(jié)構(gòu)示意圖 可按激活它們的化學(xué)信號命名 4 細(xì)胞間通道許多低等動物或動物的某些細(xì)胞如平滑肌細(xì)胞 心肌細(xì)胞及中樞的某些神經(jīng)細(xì)胞之間 EarlW Sutherland1915 1974 二 由G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 第二信使學(xué)說 環(huán)一磷酸腺苷 cAMP 含氮類激素的作用機(jī)制 由G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至少與膜內(nèi)4種物質(zhì)有關(guān) G蛋白耦聯(lián)受體 G蛋白 G蛋白效應(yīng)器 第二信使 1 G蛋白耦聯(lián)受體 Gprotein linkedreceptor G蛋白耦聯(lián)受體 能與化學(xué)信號分子進(jìn)行特異結(jié)合的獨(dú)立的蛋白質(zhì)分子 受體與配體結(jié)合后構(gòu)型變化 能激活膜內(nèi)側(cè)的G蛋白 和 腎上腺素能受體 Ach受體 多數(shù)肽類激素 5 羥色氨受體 嗅覺受體 視紫紅質(zhì)受體等 結(jié)構(gòu)上的相似性 都是由一條7次穿膜的肽鏈構(gòu)成 其中第7個跨膜螺旋能識別外來化學(xué)信號并與之結(jié)合 2 G 蛋白G 蛋白是鳥苷酸結(jié)合蛋白的簡稱 有興奮 Gs 型和抑制 Gi 型兩種 可分別引起效應(yīng)器酶的激活和抑制而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)第二信使物質(zhì)增加或減少 3 G蛋白效應(yīng)器 有兩種 能催化第二信使生成的酶 腺苷酸環(huán)化酶 adenylylcyclase AC 磷脂酶C phospholipaseC PLC 鳥苷酸環(huán)化酶 guanylylcyclase GC 磷脂酶A2 phospholipaseA2 PLA2 磷酸二酯酶 phosphodiesterase PDE 離子通道 4 第二信使 secondmessenger 主要有 cAMP 環(huán)一磷酸腺苷 IP3 三磷酸肌醇 DG 二酰甘油 cGMP 環(huán)一磷酸鳥苷 Ca2 等 G蛋白耦聯(lián)受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑 1 受體 G蛋白 AC途徑 cAMP為第二信使 2 受體 G蛋白 PLC途徑 IP3和DG為第二信使 3 G蛋白 離子通道信號系統(tǒng) G蛋白可直接地或通