第4章-2 细胞质膜功能-通讯与信号

1第二节细胞通讯与信号传递2

细胞通讯的一般过程◆信号分子的产生

信号分子◆细胞识别（Cellrecognition）

受体蛋白◆信号转导（Signaltransduction）胞内信号特定基因表达应答反应

细胞通讯与信号传递引起的反应◆酶活性的变化◆基因表达的变化◆细胞骨架构型◆通透性的变化◆DNA合成活性的变化◆细胞死亡程序的变化等。细胞通讯的作用●

细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和死亡是必须的。一、细胞的通讯与细胞识别（一）细胞通讯的两种方式通过细胞接触进行的通讯分泌化学信号进行的通讯1.分泌化学信号进行的通讯:●

通讯连接：间隙连接和胞间连丝●通过位于细胞表面的信号分子同靶细胞的接触。2.通过细胞接触进行通讯的两种情况:细胞通过其表面的受体与胞外信号分子（配体）选择性地相互作用，导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。

（二）细胞识别:（三）信号通路（signalingpathway）:

细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。（四）细胞信号分子◆激素与内分泌信号：由特殊的内分泌细胞分泌通过血液循环运输，远距离作用于靶细胞。◆局部介质：细胞分泌化学介质到细胞外液中作用于邻近靶细胞。◆神经递质：●由神经细胞分泌到突触中的信号分子。●它们在进入靶细胞之前，突触必需同靶细胞挨得很近很近。●为了引起邻近靶细胞的反应，还必需产生电信号。神经递质仅作用于相连接的靶细胞。概念:在细胞间或细胞内传递信息的物理或化学分子。化学信号分子分类:光、温、水、电等10化学信号分子的类型11

细胞信号分子分类:

亲脂性信号分子

亲水性信号分子

气体性信号分子(NO：明星分子)

（五）受体（receptor

）1.概念:

能够识别和选择结合信号分子并能引起一系列生物学效应的生物大分子。 ◆多为糖蛋白2.存在部位:◆细胞表面（表面受体）◆细胞内（细胞内受体）细胞表面受体与细胞内受体:胞外亲水性信号分子所激活胞外亲脂性信号分子所激活,为基因调控蛋白,受体超家族（六）第二信使？1.第二信使的概念(secondmessenger)大多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号称为第一信使，而把细胞内最早产生的信号物质称为第二信使。2.第二信使至少有两个特征:

▲是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；▲能启动或调节细胞内稍晚出现的反应。目前公认第二信使：cAMP、DG、IP3、cGMP、Ca2+。（七）信号传导的分子开关

调节信号通路开闭的小分子蛋白。分子开关二、信号传递

细胞信号转导的特点●信号转换●逐级放大●通过构像的改变

在信号转导途径中，上游蛋白对下游蛋白活性的改变主要是通过添加或除去磷酸基团进行的。18信号转导与蛋白质活性:（一）通过细胞内受体介导的信号传递细胞内受体为基因调控蛋白，基本结构：含三个结构域

◆C端结构域:

◆中间结构域:

◆N端结构域:胞内受体的结构:铰链区甾类激素甾类激素介导的信号通路

初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录，发生迅速；

次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的放大作用。反应阶段：NO介导的信号通路NO很容易从制造的细胞中扩散出来并且进入到邻近的细胞。由于NO的半衰期很短(5-10秒钟)，所以它只能作用于相邻细胞。NO作用的靶酶是鸟苷环化酶，使GTP转变成cGMP。cGMP又作为新的信使分子……（二）通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递细胞表面受体主要类型∶◆离子通道偶联受体◆G-蛋白偶联受体◆酶联受体

三种类型的表面受体1.离子通道偶联受体◆四次/六次跨膜蛋白。见于可兴奋细胞间的突触信号传递，产生一种电效应。

◆受体本身就是形成通道的跨膜蛋白。如乙酰胆碱受体就是离子通道偶联受体。◆它们多为数个亚基组成的寡聚体蛋白,除有配体结合部位外,本身就是离子通道的一部分,并籍此将信号传递至细胞内。乙酰胆碱受体:2.G-蛋白偶联受体◆G蛋白偶联受体介导的信号跨膜传递:配体与受体结合后,将信号传与下游的靶蛋白时,需要与G蛋白的激活相偶联,进而在胞内产生第二信使。G蛋白:

三聚体GTP结合调节蛋白。G蛋白偶联受体与信号转导组成成分？G蛋白偶联受体介导的细胞信号通路根据引起的级联反应的不同，分为：◆

cAMP信号通路◆

磷脂酰肌醇信号通路（1）cAMP信号通路◆cAMP信号途径又称PKA系统，是蛋白激酶A系统的简称(proteinkinaseAsystem,PKA)；◆该系统属G蛋白偶联受体信号传导；◆在该系统中,细胞外信号要被转换成第二信使cAMP引起细胞反应。概念三要点！1）cAMP信号通路的组成成分：◆信号受体(Receptor)

7次跨膜的膜整合蛋白。◆G-蛋白

受体接收信号后，G-蛋白被活化（结合GTP），进而可激活下游的效应物。

◆效应物（靶蛋白）

腺苷酸环化酶C在信号传递中，必有正、负两种相辅相成的反馈机制来调控其传递！！●激活