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1、第二节 细胞的信号转导,信号:含有信息内容的一种物质或刺激,信号的类型：化学信号：激素,递质,细胞因子机械信号：声音电磁信号：光电信号：电流,跨膜信号转导概念 指外界信号（化学分子、光、声音等）作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中一种或多种特殊蛋白质构型改变，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发靶细胞功能改变。,受体概念：能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质特性：（1）特异性（2）饱和性（3）亲和性,跨膜信号转导的过程,外界信号 细胞膜表面 一种或几种膜蛋白分子构象改变 新的信号进入胞内 膜电位或其他功能变化,几种主要的跨膜信号转导方式,离子通道型受体介导的信号
2、转导 G蛋白藕联受体介导的信号转导 酶联型受体介导的信号转导,根据膜受体的结构和功能，跨膜信号转导的路径可分为三类：,一、离子通道型受体介导的信号转导（三类）,离子通道受体（化学门控通道）电压门控离子通道机械门控通道,1、由离子通道完成的跨膜信号传递过程 刺激信号膜通道蛋白开放离子移动膜电位变化膜内信息细胞功能改变,2、类型,刺激信号膜通道蛋白开放离子移动膜电位变化膜内信息细胞功能改变,（一）离子通道受体（化学门控通道）1、涵义：是一种同时具有受体和离子通道功能的蛋白质分子，属于化学门控通道。激活时直接引起跨膜离子流动，也称促离子型受体。,2、信号传导过程,3、分布 神经肌接头信息传递 神经细
3、胞之间的突触传递,神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸,神经肌肉接头 乙酰胆硷,化学门控离子通道示意图-Ach受体阳离子通道,（二）电压门控离子通道,1、涵义 接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子跨膜流动将信号转导到细胞内部。,2、信号转导过程,Na+通道和K+通道通道作用示意图,（三）机械门控通道,1、涵义 细胞表面膜存在的能感受机械性刺激并引起细胞功能改变的通道样结构。,1）实例：前庭和耳蜗的毛细胞的静纤毛,2、实例及信号转导过程,2）信号转导过程：,二、G-蛋白耦联受体介导的信号转导 1、G蛋白耦联受体及其家族分子 1）G蛋白耦联受体 最大的细胞表面受体家族，共有300多种；受体由一条
4、7次穿膜的肽链构成，膜外侧和膜内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部位；通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋白。,2）G蛋白（GTP结合蛋白）耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由、和三个亚单位组成，其中亚单位具有鸟苷酸的结合位点和GTP酶活性。非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其亚单位结合一分子的GDP；当配体与受体结合后，受体构象改变，从而激活G蛋白，此时亚单位与GDP解离，结合一分子GTP，并与另两个亚单位分离，继而激活其靶蛋白。,3）G蛋白效应器：A、催化生成第二信使的酶：包括:腺苷酸环化酶(AC)磷脂酶C(PLC)磷酸二脂酶(PDE)磷脂酶A2等 B、离子通道:,4）第二信使：
5、它是激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因子，间接地把细胞外信号转入细胞内。包括cAMP、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷(cGMP)和Ca2+等。,由G蛋白介导的跨膜信号转导图,（二）G蛋白耦联受体介导的信号转导途径,1.受体-G蛋白-AC途径:,信号物质,膜表面的特异受体,Gs-(兴奋性G蛋白),激活腺苷酸环化酶（AC),胞浆中的ATP分解,膜内侧胞浆,中cAMP增加,激活蛋白激酶A(PKA),底物蛋白磷酸化,发挥生物学效应,2.受体-G蛋白-PLC途径,外界剌激信号,膜受体,G蛋白,激活磷脂酶C（PLC）,水解磷脂酰,肌醇,三磷酸肌醇（IP3）
6、+二酰甘油（DG）,IP3,激活内质网上的IP3受体,Ca2+释放,结合钙调蛋白（CaM）,生成Ca2+.CaM复合物,发挥生理功能,DG,激活蛋白激酶C,磷酸化底物,蛋白,发挥生物效应,三、酶耦联受体介导的信号转导,酶耦联受体特点：受体只有一次跨膜-螺旋。受体分子的胞质侧自身具有酶的活性，可直接激活胞质中酶。,酶藕联受体的类型：,酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶结合型受体鸟苷酸环化酶受体,（一）酪氨酸激酶受体（TKR)特点：膜外侧-配位体结合点 胞质侧-酪氨酸激酶结构域 受体与酶是同一蛋白分子 信号转导过程,肽类激素（胰岛素和细胞因子）,激活酪氨酸,激酶受体,胞质侧酶活性部位活化,激发信号蛋白的信号转导,（二）酪氨酸激酶结合型受体,特点：,受体本身无蛋白激酶活性,信号转导过程,巨噬细胞和淋巴细胞产生的细胞因子,激活受体分子,激活胞质内的酪氨酸激酶,磷酸化信号蛋白,实现信号传导,（三）鸟苷酸环化酶受体,特点：,受体分子只有一个跨膜-螺旋；膜外侧为配体结合点（N端）；膜内侧有鸟苷酸环化酶（GC）结构域（C端）,信号转导过程,配体,受体,激活GC,催化GTP,生成cGMP,激活蛋白激酶G（PKG）,磷酸化底物蛋白,信号传导,
