第4章-2 細(xì)胞質(zhì)膜功能-通訊與信號(hào)

1第二節(jié)細(xì)胞通訊與信號(hào)傳遞2

細(xì)胞通訊的一般過(guò)程◆信號(hào)分子的產(chǎn)生

信號(hào)分子◆細(xì)胞識(shí)別（Cellrecognition）

受體蛋白◆信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（Signaltransduction）胞內(nèi)信號(hào)特定基因表達(dá)應(yīng)答反應(yīng)

細(xì)胞通訊與信號(hào)傳遞引起的反應(yīng)◆酶活性的變化◆基因表達(dá)的變化◆細(xì)胞骨架構(gòu)型◆通透性的變化◆DNA合成活性的變化◆細(xì)胞死亡程序的變化等。細(xì)胞通訊的作用●

細(xì)胞間的通訊對(duì)于多細(xì)胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細(xì)胞的功能，控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、分化和死亡是必須的。一、細(xì)胞的通訊與細(xì)胞識(shí)別（一）細(xì)胞通訊的兩種方式通過(guò)細(xì)胞接觸進(jìn)行的通訊分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行的通訊1.分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行的通訊:●

通訊連接：間隙連接和胞間連絲●通過(guò)位于細(xì)胞表面的信號(hào)分子同靶細(xì)胞的接觸。2.通過(guò)細(xì)胞接觸進(jìn)行通訊的兩種情況:細(xì)胞通過(guò)其表面的受體與胞外信號(hào)分子（配體）選擇性地相互作用，導(dǎo)致胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過(guò)程。

（二）細(xì)胞識(shí)別:（三）信號(hào)通路（signalingpathway）:

細(xì)胞接受外界信號(hào)，通過(guò)一整套特定的機(jī)制，將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號(hào)，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)，這種反應(yīng)系列稱之為細(xì)胞信號(hào)通路。（四）細(xì)胞信號(hào)分子◆激素與內(nèi)分泌信號(hào)：由特殊的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)輸，遠(yuǎn)距離作用于靶細(xì)胞?！艟植拷橘|(zhì)：細(xì)胞分泌化學(xué)介質(zhì)到細(xì)胞外液中作用于鄰近靶細(xì)胞?！羯窠?jīng)遞質(zhì)：●由神經(jīng)細(xì)胞分泌到突觸中的信號(hào)分子?！袼鼈?cè)谶M(jìn)入靶細(xì)胞之前，突觸必需同靶細(xì)胞挨得很近很近?！駷榱艘疣徑屑?xì)胞的反應(yīng)，還必需產(chǎn)生電信號(hào)。神經(jīng)遞質(zhì)僅作用于相連接的靶細(xì)胞。概念:在細(xì)胞間或細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的物理或化學(xué)分子?；瘜W(xué)信號(hào)分子分類:光、溫、水、電等10化學(xué)信號(hào)分子的類型11

細(xì)胞信號(hào)分子分類:

親脂性信號(hào)分子

親水性信號(hào)分子

氣體性信號(hào)分子(NO：明星分子)

（五）受體（receptor

）1.概念:

能夠識(shí)別和選擇結(jié)合信號(hào)分子并能引起一系列生物學(xué)效應(yīng)的生物大分子。 ◆多為糖蛋白2.存在部位:◆細(xì)胞表面（表面受體）◆細(xì)胞內(nèi)（細(xì)胞內(nèi)受體）細(xì)胞表面受體與細(xì)胞內(nèi)受體:胞外親水性信號(hào)分子所激活胞外親脂性信號(hào)分子所激活,為基因調(diào)控蛋白,受體超家族（六）第二信使？1.第二信使的概念(secondmessenger)大多數(shù)激素類信號(hào)分子不能直接進(jìn)入細(xì)胞，只能通過(guò)同膜受體結(jié)合后進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，通常把細(xì)胞外的信號(hào)稱為第一信使，而把細(xì)胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號(hào)物質(zhì)稱為第二信使。2.第二信使至少有兩個(gè)特征:

▲是第一信息同其膜受體結(jié)合后最早在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)或胞漿中出現(xiàn)，僅在細(xì)胞內(nèi)部起作用的信息分子；▲能啟動(dòng)或調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)稍晚出現(xiàn)的反應(yīng)。目前公認(rèn)第二信使：cAMP、DG、IP3、cGMP、Ca2+。（七）信號(hào)傳導(dǎo)的分子開(kāi)關(guān)

調(diào)節(jié)信號(hào)通路開(kāi)閉的小分子蛋白。分子開(kāi)關(guān)二、信號(hào)傳遞

細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn)●信號(hào)轉(zhuǎn)換●逐級(jí)放大●通過(guò)構(gòu)像的改變

在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，上游蛋白對(duì)下游蛋白活性的改變主要是通過(guò)添加或除去磷酸基團(tuán)進(jìn)行的。18信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與蛋白質(zhì)活性:（一）通過(guò)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞細(xì)胞內(nèi)受體為基因調(diào)控蛋白，基本結(jié)構(gòu)：含三個(gè)結(jié)構(gòu)域

◆C端結(jié)構(gòu)域:

◆中間結(jié)構(gòu)域:

◆N端結(jié)構(gòu)域:胞內(nèi)受體的結(jié)構(gòu):鉸鏈區(qū)甾類激素甾類激素介導(dǎo)的信號(hào)通路

初級(jí)反應(yīng)階段：直接活化少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄，發(fā)生迅速；

次級(jí)反應(yīng)：初級(jí)反應(yīng)產(chǎn)物再活化其它基因產(chǎn)生延遲的放大作用。反應(yīng)階段：NO介導(dǎo)的信號(hào)通路NO很容易從制造的細(xì)胞中擴(kuò)散出來(lái)并且進(jìn)入到鄰近的細(xì)胞。由于NO的半衰期很短(5-10秒鐘)，所以它只能作用于相鄰細(xì)胞。NO作用的靶酶是鳥(niǎo)苷環(huán)化酶，使GTP轉(zhuǎn)變成cGMP。cGMP又作為新的信使分子……（二）通過(guò)細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)跨膜傳遞細(xì)胞表面受體主要類型∶◆離子通道偶聯(lián)受體◆G-蛋白偶聯(lián)受體◆酶聯(lián)受體

三種類型的表面受體1.離子通道偶聯(lián)受體◆四次/六次跨膜蛋白。見(jiàn)于可興奮細(xì)胞間的突觸信號(hào)傳遞，產(chǎn)生一種電效應(yīng)。

◆受體本身就是形成通道的跨膜蛋白。如乙酰膽堿受體就是離子通道偶聯(lián)受體。◆它們多為數(shù)個(gè)亞基組成的寡聚體蛋白,除有配體結(jié)合部位外,本身就是離子通道的一部分,并籍此將信號(hào)傳遞至細(xì)胞內(nèi)。乙酰膽堿受體:2.G-蛋白偶聯(lián)受體◆G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)跨膜傳遞:配體與受體結(jié)合后,將信號(hào)傳與下游的靶蛋白時(shí),需要與G蛋白的激活相偶聯(lián),進(jìn)而在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使。G蛋白:

三聚體GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白。G蛋白偶聯(lián)受體與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)組成成分？G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路根據(jù)引起的級(jí)聯(lián)反應(yīng)的不同，分為：◆

cAMP信號(hào)通路◆

磷脂酰肌醇信號(hào)通路（1）cAMP信號(hào)通路◆cAMP信號(hào)途徑又稱PKA系統(tǒng)，是蛋白激酶A系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(proteinkinaseAsystem,PKA)；◆該系統(tǒng)屬G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo)；◆在該系統(tǒng)中,細(xì)胞外信號(hào)要被轉(zhuǎn)換成第二信使cAMP引起細(xì)胞反應(yīng)。概念三要點(diǎn)！1）cAMP信號(hào)通路的組成成分：◆信號(hào)受體(Receptor)

7次跨膜的膜整合蛋白。◆G-蛋白

受體接收信號(hào)后，G-蛋白被活化（結(jié)合GTP），進(jìn)而可激活下游的效應(yīng)物。

◆效應(yīng)物（靶蛋白）

腺苷酸環(huán)化酶C在信號(hào)傳遞中，必有正、負(fù)兩種相輔相成的反饋機(jī)制來(lái)調(diào)控其傳遞?。　窦せ?/p>