科联考-生物化学-细胞信号转导的分子机制

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1、第十九章细胞信号转导的分子机制CellularSignalTransduction细胞通讯（cellcommunication）是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞（targetcell）接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。信号转导（signaltransduction）细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导。第一节细胞信号转导概述细胞应答反应细胞外信号受体细胞内多种分子变化细胞信号转导的基本路线化学信号物理信号细胞内细胞膜浓度活性位置代谢途径基因复制基因转录细胞分裂信号接收装置信号转导装置靶蛋白信号分子效应一、细胞外化学信号有

2、可溶性和膜结合型两种形式可溶型如激素、神经递质等化学信号膜结合型化学信号如糖蛋白、蛋白聚糖等生物体可感受任何物理的、化学的和生物学的刺激信号。但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（chemicalsignaling）。细胞外化学信号有两种形式（一）化学信号通讯存在从简单到复杂的进化过程化学信号通讯是生物适应环境不断变异、进化的结果。单细胞生物与外环境直接交换信息。多细胞生物中的单个细胞不仅需要适应环境变化，而且还需要细胞与细胞之间在功能上的协调统一。（二）可溶性分子信号作用距离不等多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细胞之间的信息交流主要是

3、由细胞分泌的可溶性化学物质完成的。属于旁分泌系统，主要作用于周围细胞；有些作用于自身，称为自分泌。作用距离最远的内分泌系统化学信号神经元突触内的神经递质作用距离最短内分泌信号旁分泌信号神经递质远近（paracrine）（autocrine）（endocrine）（neurotransmitter）①内分泌信号(endocrine)又称内分泌激素特点：由特殊分化的内分泌细胞分泌；通过血液循环到达靶细胞；大多数作用时间较长。例如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等按化学组成分为含氮激素:肾上腺素、甲状腺素、促甲状腺激素、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等类固醇激素：性激素、皮质醇

4、、醛固酮等按激素受体的性质分为：胞内受体激素:甲状腺素、类固醇激素胞膜受体激素:除甲状腺素外其他的含氮激素②旁分泌信号(paracrine)又称局部化学介质特点由体内某些普通细胞分泌；不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞；一般作用时间较短。例如：细胞因子(生长因子、白介素）前列腺素等某些信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用。例如：肿瘤细胞的生长因子自分泌信号(autocrine)③神经递质(neurotransmitter)又称突触分泌信号(synapticsignal)特点由神经元细胞分泌；通过突触间隙到达下一个神经细胞；作用时间较短。例如：乙酰胆

5、碱、去甲肾上腺素等（三）细胞表面分子也是重要的细胞外信号细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。细胞间直接通讯属于这一类通讯的有：相邻细胞间粘附因子的相互作用；T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子的相互作用等。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，个别糖脂。受体的作用：1.识别外源信号分子；2.转换配体信号，使之成为细胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子引起细胞应

6、答。（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递受体Receptor配体ligand受体与信号分子结合的特性高度专一性高度亲和力可逆性可饱和性特定的作用模式配体-受体结合曲线受体被饱和受体饱和度（%）配体浓度（二）受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内细胞表面受体存在于细胞质膜上的受体，接收的是不能进入细胞的水溶性化学信号和位于邻近细胞表面分子的信号。细胞内受体位于细胞浆和细胞核中的受体，接收的是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂溶性化学信号。网络系统的构成信号转导分子signaltransducer蛋白质分子第二信使secondmessenger小分子活性物质三、信号

7、分子结构、含量和分布变化是信号转导网络工作的基础膜受体介导的信号向细胞内（尤其是细胞核）的转导过程需要多种分子参与，形成复杂的信号转导网络系统信号转导通路与信号转导网络信号转导通路（signaltransductionpathway）由细胞中各种信号转导分子相互识别、相互作用将信号进行转换和传递构成。信号转导网络（signaltransductionnetwork）系统由不同的信号转导通路之间发生交叉调控形成。转录因子染色质相关蛋白RNA加工蛋白RNA转运蛋白细胞周期蛋白细胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信号转导网络信号接收信号转导应答反应细胞

8、信号转导的