动物生理学细胞的跨膜信号转导

动物生理学细胞的跨膜信号转导机械感受器温度感受器味感受器嗅感受器光感受器电感受器跨膜信号转导(transmembranesingaltranduction)或跨膜信号传递(transmembranesingaling)

各种能量形式得外界信号作用于靶细胞时,并不需要进入细胞内直接影响靶细胞内得过程,而就是通过引起细胞膜上一种或数种特异蛋白质分子得变构作用,将外界环境变化得信息以一种新得信号形式传递到膜内,再引起被作用细胞(即靶细胞)相应功能得改变。外界环境中各种刺激:1、2、1由离子通道介导得跨膜信号转导1、2、2

由G蛋白耦联受体介导得跨膜信号转导1、2、3酶耦联受体介导得跨膜信号转导

离子通道实际上就是特殊得膜蛋白质分子在膜上形成得通道。大多数离子通道都有门,称为门控通道(gatedchannel)。1、2、1由离子通道介导得跨膜信号转导(1)电压门控通道(voltagegated

channel)主要就是分布在除突触后膜和终板膜以外得神经和肌肉细胞表面膜中得Na+、k+、Ca2+等通道。(2)机械门控通道(mechanicallygatedchannel)如神经末梢顶部得纤毛受到切向力弯曲时由于纤毛受力使其根部得膜变形(牵拉),直接激活了其附近膜中得机械门控通道而出现离子跨膜移动。主要分布于如肌细胞得终板膜和神经元得突触后膜中,如神经-肌肉接头处得N-乙酰胆碱门控通道上,ACh受体身就就是离子通道得一个组成部分,因她得激活能直接引起跨膜离子流动,故又称为通道型受体,或促离子型受体(ionotropic

receptor)。

(3)化学门控通道(chemicallygatedchannel),该通道由2α、β、γ、δ组成得5个亚基构成,Ach得结合位点就存在于2个α亚单位上,当两个Ach与之结合后引起Na+通道开放。因为这种通道只有在膜外特定得化学信号(配体,ligand)与膜上得受体结合后才开放,又称配子门控通道。(4)细胞间通道

当某些因素存在时,在缝隙连接处得两侧膜蛋白颗粒发生对接,形成沟通相邻细胞浆得通道,而在另一些因素存在时,沟通得通道消失。许多低等动物或动物得某些细胞如,平滑肌细胞、心肌细胞及中枢得某些神经细胞之间存在着缝隙连接(gapjunction),9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流1、2、2

由G蛋白耦联受体介导得跨膜信号转导G蛋白效应器G蛋白耦联受体G-蛋白第二信使AlfredG、Gilman

MartinRodbell

1/2oftheprize

1/2oftheprizeUSAUSAUniversityofTexasSouthwesternMedicalCenteratDallas

Dallas,TX,USANationalInstituteofEnvironmentalHealthSciences

ResearchTrianglePark,NC,USAb、1941b、1925

d、1998"fortheirdiscoveryofG-proteinsandtheroleoftheseproteinsinsignaltransductionincells"1994NobelPrize1、2、2、1G蛋白耦联受体

(Gprotein-linkedreceptor)

受体蛋白质就是能与化学信号分子进行特异结合得独立得蛋白质分子,包括α和β肾上腺素能受体,Ach受体,多数肽类激素,5-羟色氨受体,嗅觉受体,视紫红质受体等。1、2、2、2G-蛋白

G-蛋白就是鸟苷酸结合蛋白(guaninenucleotide-bindingprotein)得简称。有兴奋(Gs、Go)型和抑制(Gi)型两种,可分别引起效应器酶得激活和抑制而导致细胞内第二信使物质增加或减少。G-蛋白通常由α、β、γ3个亚基组成,未激活时,与一个分子得GDP结合。受体与配体结合后构型变化,激活膜内侧G蛋白,当她被激活时便与GDP分离,而与一个分子得GTP(三磷酸鸟苷)结合为α-GTP,这α亚基与其她两个亚基(β-γ)分离,分别对膜中得效应器酶起作用1、2、2、3G蛋白效应器

1、能催化第二信使生成得酶(位于细胞膜上)腺苷酸环化酶(adenylatecyclase,AC)、磷脂酶C(phospholipaseC,PLC);磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)磷脂酶A2(phospholipaseA2)

她们都就是催化生成或分解第二信得酶。

2、离子通道G蛋白也可直接或间接(通过第二信使)调控离子通道得活动1、2、2、4第二信使

腺苷酸环化酶能催化ATP生成cAMP,cAMP可把激素得信号带入细胞浆,进而导致细胞生理功能得改变。作用于细胞膜得信号(如肾上腺素)叫第一信使(firstmessenger);

由细胞外信号分子作用于细胞膜而产生得细胞内信号分子(如cAMP)叫第二信使。第二信使物质有:环一磷酸腺苷(cAMP)三磷酸肌醇(inositoltriphosphate,IP3)二酰甘油(diacylglycerol,DG)环一磷酸鸟苷(cyclicguanosinemonophosphoatecGMP)和Ca2+;第二信使得功能就是调节各种蛋白激酶和离子通道。G-proteinsanddisease

改变G蛋白得功能霍乱百日咳改变细胞中G蛋白得数目糖尿病和酒精中毒

G蛋白表达得减低可导致动物发育改变和代谢干扰

某些人类肿瘤疾病表现G蛋白变异或过于活跃。Skincellsandbonecellsareaffectedinthis4-year-oldgirlwithMcCuneAlbrightsyndrome、Shewearsabodycastbecauseofbonefractures,andyoucanseethemosaicpatternofdarkenedskin、

McCuneAlbrightsyndromeisanunusualtypeofdiseasewithvariedsymptoms、Inthisdisease,amutationoccurssometimeafterconception,affectingonlysomeofthebody'scells、Thenumberandtypeofsymptomsdependonwhichcells—andthuswhichorgans—areaffected、

ScientistshavefoundthatthemutationaffectsthegenethatcodesforhesameG-proteininvolvedincholera、ThisG-proteingetsstuckinthe"on"position、Inskincells,thiscaus