细胞生物学05细胞通讯

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1、第五章.细胞通讯细胞通讯(cellcommunication)是细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制，对环境作出综合反应的细胞行为。 5.1细胞通讯的基本特点细胞的通讯与人类社会的通讯有异曲同工之妙(图5-1):由信号发射细胞发出信号(接触和产生信号分子)，由信号接收细胞(靶细胞)探测信号，其接收的手段是通过接收分子(受体蛋白)，然后通过靶细胞的识别，最后作出应答。图5-1信号传导(a)电话接收器将电信号转换成声信号;(b)细胞将细胞外信号(分子A)转变成细胞内的信号(分子B)。 5.1.1

2、细胞通讯的方式与反应●通讯方式细胞有三种通讯方式(图5-2):①通过信号分子;②通过相邻细胞间表面分子的粘着或连接;③通过细胞与细胞外基质的粘着。在这三种方式中，第一种不需要细胞的直接接触，完全靠配体与受体的接触传递信息，后两种都需要通过细胞的接触。所以可将细胞通讯的方式分为两大类:①不依赖于细胞接触的细胞通讯;②依赖于细胞接触的细胞通讯。图5-2细胞通讯的方式及引起的某些反应 ■细胞通讯的反应过程细胞通讯中有两个基本概念:●信号传导(cellsignalling)●信号转导(signaltransduction

3、)这两个概念反映了细胞通讯的两个最主要的反应过程。请从细胞通讯的反应过程比较这两个概念的差异。比较信号传导(cellsignalling)与信号转导(signaltransduction)的差别（答案）答:都是关于细胞通讯的基本概念，但二者的涵义是不同的，前者强调信号的释放与传递，包括细胞通讯的前三个过程:①信号分子的合成:一般的细胞都能合成信号分子，而内分泌细胞是信号分子的主要来源。②信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中:这是一个相当复杂的过程，特别是蛋白类的信号分子，要经过内膜系统的合成、加工、分选和分泌，

4、最后释放到细胞外。③信号分子向靶细胞运输:运输的方式有很多种，但主要是通过血液循环系统运送到靶细胞。信号转导强调信号的接受与放大，包括细胞通讯的后三步:④靶细胞对信号分子的识别和检测:主要通过位于细胞质膜或细胞内受体蛋白的选择性的识别和结合。⑤细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。⑥细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应，引起细胞代谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。另外，细胞完成信号应答之后，要进行信号解除，终止细胞应答，主要是通过对信号分子的修饰、水解或结合等方式降低信号分子的水平和浓度

5、以终止反应。5.1.2信号分子及信号传导 ■信号分子(signalmolecules)(信号分子是指生物体内的某些化学分子,既非营养物,又非能源物质和结构物质,而且也不是酶,它们主要是用来在细胞间和细胞内传递信息,如激素、神经递质、生长因子等统称为信号分子,它们的惟一功能是同细胞受体结合,传递细胞信息。多细胞生物中有几百种不同的信号分子在细胞间传递信息,这些信号分子中有蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、核苷酸、胆固醇、脂肪酸衍生物以及可溶解的气体分子等。根据信号分子的溶解性分为水溶性信息(water-solubleme

6、ssengers)和脂溶性信息(lipid-solublemessengers),前者作用于细胞表面受体,后者要穿过细胞质膜作用于胞质溶胶或细胞核中的受体。其实，信号分子本身并不直接作为信息,它的基本功能只是提供一个正确的构型及与受体结合的能力,就像钥匙与锁一样,信号分子相当于钥匙,因为只要有正确的形状和缺齿就可以插进锁中并将锁打开。至于锁开启后干什么,由开锁者决定了)细胞通讯的信息多数是通过信号分子来传递的。信号分子是同细胞受体结合并传递信息的分子。信号分子本身并不直接作为信息，它的基本功能只是提供一个正确的构

7、型及与受体结合的能力。 ■信号分子的类型及信号传导方式有三种类型的信号分子(图5-3)。图5-3三种不同类型的信号分子及其信号传导方式●激素(hormone)激素是由内分泌细胞(如肾上腺、睾丸、卵巢、胰腺、甲状腺、甲状旁腺和垂体)合成的化学信号分子，一种内分泌细胞基本上只分泌一种激素，参与细胞通讯的激素有三种类型:蛋白与肽类激素、类固醇激素、氨基酸衍生物激素(表5-1)表5-1某些激素的性质和功能名称合成部位化学特性主要作用肾上腺素肾上腺酪氨酸衍生物提高血压、心律、增强代谢皮质醇肾上腺类固醇在大多数组织中影响蛋白

8、、糖、脂的代谢雌二醇卵巢类固醇诱导和保持雌性副性征胰高血糖素胰α细胞肽在肝、脂肪细胞刺激葡萄糖合成、糖原断裂、脂断裂胰岛素胰β细胞蛋白质刺激肝细胞等葡萄糖吸收、蛋白质及脂的合成睾酮睾丸类固醇诱导和保持雄性副性征甲状腺素甲状腺酪氨酸衍生物刺激多种类型细胞的代谢通过激素传递信息是最广泛的一种信号传导方式，这种通讯方式的距离最远，覆盖整个生物体。在动物中，产生激素的细胞是内分泌