20xx年醫(yī)學(xué)專題—第十九章-細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(已修改)
2025-11-14 05:08 本頁面
【正文】 第十九章 細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、內(nèi)容提要14細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細胞內(nèi)的傳遞過程，主要由信號分子的識別與接受，信號在細胞內(nèi)的放大與傳遞，以及特定生物學(xué)效應(yīng)的產(chǎn)生三個過程組成。信號分子是指由特定的信號源（細胞）產(chǎn)生的，可以通過擴散或體液轉(zhuǎn)運等方式進行傳遞，作用于靶細胞并產(chǎn)生特異應(yīng)答的一類化學(xué)物質(zhì)，包括激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細胞因子、生長因子及無機物等幾大類。由信號細胞釋放的信號分子，需經(jīng)擴散或轉(zhuǎn)運，才能夠到達靶細胞產(chǎn)生作用。根據(jù)傳遞距離的遠近，可將信號分子的傳遞分為內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌信號傳遞三種方式。受體是指存在于靶細胞膜上或細胞內(nèi)的一類特殊蛋白質(zhì)分子，它們能夠識別與結(jié)合化學(xué)信號分子，并觸發(fā)靶細胞產(chǎn)生特異的生物學(xué)效應(yīng)。按照受體存在的亞細胞部位的不同，可將其分為細胞膜受體和細胞內(nèi)受體二大類，前者又分為跨膜離子通道受體、G蛋白偶聯(lián)受體和單跨膜受體。受體的作用特點包括高度的親和力、高度的特異性、可逆性、可飽和性及特定的作用模式等。由細胞內(nèi)若干信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子所構(gòu)成的級聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)就被稱為細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，目前已經(jīng)鑒定的細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑達10多條。大多數(shù)的激素、神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子和細胞因子通過膜受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞信號，這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的共同特征都是通過一系列的級聯(lián)反應(yīng)，以激活特定的蛋白激酶并對其底物蛋白或酶進行共價修飾，從而產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng)。在這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，以環(huán)核苷酸（cAMP和cGMP）作為第二信使的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是目前較為清楚的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。除此之外，以脂類衍生物，如IPDAG、PI3,4PPI3,4,5P3等作為第二信使的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，以及以鈣離子作為第二信使的Ca2+信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑也越來越受到重視。而胰島素、生長因子及細胞因子則主要通過酪氨酸蛋白激酶（TPK）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞信號。親脂性的激素主要通過胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑傳遞信號，這一途徑通過活化受體調(diào)控特異基因的轉(zhuǎn)錄表達來產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng)。二、學(xué)習(xí)要求（一）信號分子掌握信號分子的種類及化學(xué)本質(zhì)。掌握激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細胞因子、生長因子的概念。熟悉信號分子的傳遞方式。了解激素和神經(jīng)遞質(zhì)的分類。（二）受體掌握受體的概念。掌握受體的作用特點。熟悉受體的分子結(jié)構(gòu)特征及分類。（三）細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑掌握cAMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。掌握G蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用機制。熟悉DAG/IP3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。熟悉Ca2+信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。了解TPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。了解胞內(nèi)受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。了解cGMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。了解PI3K信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。（四）細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與醫(yī)學(xué)了解細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。三、難點解析（一）受體的分子結(jié)構(gòu)與功能細胞膜受體細胞內(nèi)受體離子通道受體G蛋白偶聯(lián)受體單跨膜受體亞細胞定位質(zhì)膜質(zhì)膜質(zhì)膜胞液或/和核基質(zhì)受體結(jié)構(gòu)寡聚體單體或寡聚體單體或寡聚體單體或寡聚體跨膜區(qū)段4～6個/鏈7個/鏈1個/鏈無相關(guān)功能作為離子通道激活G蛋白激活酪氨酸蛋白激酶作為轉(zhuǎn)錄因子信號傳遞方式跨膜電位變化可逆蛋白質(zhì)磷酸化修飾可逆蛋白質(zhì)磷酸化修飾特異基因的開放或關(guān)閉調(diào)控速度最快快快緩慢（二）細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑通過跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑進行信號傳遞的化學(xué)信號分子，大多數(shù)是一些水溶性強或分子較大，難于通過細胞膜進入細胞內(nèi)的有機化合物。它們與膜受體結(jié)合后，引起后者的構(gòu)象改變，從而將信號傳入細胞內(nèi)。在受體G蛋白效應(yīng)蛋白信號傳遞通路中，受體通過G蛋白與效應(yīng)蛋白相偶聯(lián)，在胞內(nèi)觸發(fā)第二信使，構(gòu)成了主要的跨膜信息傳遞通路。不同的G蛋白激活不同的效應(yīng)蛋白產(chǎn)生不同的第二信使。第二信使的功能通常是某種蛋白激酶的別構(gòu)激活劑，通過后者對特異的蛋白激酶以及某些代謝關(guān)鍵酶的共價修飾，調(diào)節(jié)其活性以干預(yù)代謝的方向和速度。因此，可逆蛋白質(zhì)磷酸化修飾作用就是細胞跨膜信號傳遞的主要方式，是啟動和控制物質(zhì)代謝和功能的中心環(huán)節(jié)，其主要特點是具有級聯(lián)放大效應(yīng)。四、復(fù)習(xí)測試（一）名詞解釋1．受體2．信號分子3．G蛋白4．配體5．離子通道受體6．細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)7．第二信使 8．旁分泌信號傳遞（二）選擇題A型題：1．關(guān)于激素描述錯誤的是：A．由內(nèi)分泌腺/細胞合成并分泌 B．經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運C．與相應(yīng)的受體非特異性結(jié)合 D．作用的強弱與其濃度相關(guān)E．可在靶細胞膜表面或細胞內(nèi)發(fā)揮作用2．下列哪種激素屬于多肽及蛋白質(zhì)類：A．糖皮質(zhì)激素 B．胰島素 C．腎上腺素 D．前列腺素 E．甲狀腺激素3．生長因子的特點不包括：A．是一類信號分子 B．由特殊分化的內(nèi)分泌腺所分泌C．作用于特定的靶細胞 D．主要以旁分泌和自分泌方式發(fā)揮作用E．其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)或多肽4．細胞因子與生長因子的主要區(qū)別點在于： A．化
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