工學(xué)]08細(xì)胞通訊與信號(hào)傳遞-在線瀏覽
2025-03-08 00:20本頁面
【正文】 序的細(xì)胞社會(huì) ， 依賴于細(xì)胞的物質(zhì)代謝 、 能量代謝 、 細(xì)胞間通訊與信號(hào)調(diào)控來協(xié)調(diào)的行為 ， 如細(xì)胞生長 、 分裂 、 分化 、 死亡及其各種生理功能 。它是多細(xì)胞生物體的發(fā)生和組織構(gòu)件，協(xié)調(diào)細(xì)胞的功能，控制細(xì)胞的生長和分裂所必需的。 細(xì)胞分泌化學(xué)信號(hào)的作用方式： ①內(nèi)分泌；②旁分泌；③自分泌；④通過化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)信號(hào)。 連接子中央為直徑 。 connexon 細(xì)胞間接觸性依賴的通訊 ? 即細(xì)胞識(shí)別 （ cell recognition） 。 通過分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行細(xì)胞間通訊 ? 細(xì)胞分泌一些化學(xué)物質(zhì)（如激素）至細(xì)胞外，作為信號(hào)分子作用于靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)其功能，可分為 4類。 特點(diǎn)： ① 低濃度 1081012M ， ② 全身性 ，③ 長時(shí)效 。 包括： ① 各類 細(xì)胞因子 （ 如表皮生長因子 ） ； ② 氣體信號(hào)分子 （ 如： NO） 。 ? 自分泌 （ autocrine） ：信號(hào)發(fā)放細(xì)胞和靶細(xì)胞為同類或同一細(xì)胞 ， 常見于癌變細(xì)胞 。 ? 細(xì)胞識(shí)別是通過各種不同的 信號(hào)通路 實(shí)現(xiàn)的。 （三）、細(xì)胞信號(hào)分子與受體 ? 細(xì)胞的信號(hào)分子 ? 種類：化學(xué)信號(hào)如肽類激素、局部介質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)、氣體分子（ NO、CO）、氨基酸、核苷酸、脂類、膽固醇衍生物；物理信號(hào)如光、電和溫度變化等。 ? 脂溶性信號(hào)分子 （ 如甾類激素和甲狀腺素 ） 可直接穿膜進(jìn)入靶細(xì)胞 ，與胞內(nèi)受體結(jié)合形成激素 受體復(fù)合物 ， 調(diào)節(jié)基因表達(dá) 。 ? 水溶性信號(hào)分子 （ 如神經(jīng)遞質(zhì) ） 不能穿過靶細(xì)胞膜 ， 只能經(jīng)膜上的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞 ， 所以這類信號(hào)分子又稱為 第一信使（ primary messenger） 如神經(jīng)遞質(zhì) 、 局部介質(zhì)和大多數(shù)肽類激素 。 ? 第二信使的作用：信號(hào)轉(zhuǎn)換 、 信號(hào)放大 。 ? 受體的特征： ① 特異性； ② 飽和性； ③ 高度的親和力 。 ? 細(xì)胞對信號(hào)的反應(yīng)不僅取決于其受體的特異性 ，而且與細(xì)胞的固有特征有關(guān) 。 – 有時(shí)不同信號(hào)產(chǎn)生相同的效應(yīng) ， 如腎上腺素 、 胰高血糖素 ， 都能促進(jìn)肝糖原降解而升高血糖 。正是這項(xiàng)初步工作導(dǎo)致 cAMP的發(fā)現(xiàn)。最后發(fā)現(xiàn)，在補(bǔ)充了 ATP和 Mg2+的肝細(xì)胞勻漿的膜組分及細(xì)胞器后，生成了一種熱穩(wěn)定性，可透析的小分子物質(zhì) cAMP 第二信使學(xué)說： cAMP、 cGMP、 IP DAG為公認(rèn)的第二信使。 ? 細(xì)胞內(nèi)受體與抑制性蛋白 （ 如 Hsp90） 結(jié)合形成復(fù)合物 ，處于非活化狀態(tài) 。 ? 受體結(jié)合的 DNA序列是受體依賴的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子 。 ? 類固醇激素誘導(dǎo)的基因活化分為兩個(gè)階段： ? ① 初級(jí)反應(yīng) ： 直接活化少數(shù)基因轉(zhuǎn)錄的初級(jí)反應(yīng)階段 ， 發(fā)生迅速 。 ? 甲狀腺素也是親脂性小分子 ， 作用機(jī)制與類固醇激素相同 ， 但也有個(gè)別的親脂性小分子 ， 如前列腺素 ， 其受體在細(xì)胞膜上 。 ? 血管 內(nèi)皮細(xì)胞 和 神經(jīng)元細(xì)胞 是 NO的生成細(xì)胞 ， NO的生成由一氧化氮合酶 （ nitric oxide synthase， NOS） 催化 ， 以L精氨酸為底物 ， 以 NADPH作為電子供體 ， 生成 NO和 L瓜氨酸 。 （二）、 NO Regulation of contractility of arterial smooth muscle by NO and cGMP ? NO的作用機(jī)理： ? 乙酰膽堿 → 血管內(nèi)皮 → Ca2+濃度升高 → 一氧化氮合酶→ NO→ 平滑肌細(xì)胞 → 鳥苷酸環(huán)化酶 → cGMP→ 蛋白激酶ＧＰＫＧ 活化 → 抑制肌動(dòng)－肌球蛋白復(fù)合物的信號(hào)通路 →平滑肌舒張 → 血管擴(kuò)張、血流通暢。 Guanylate cyclase ? 1998年 R． Furchgott等三位美國科學(xué)家因?qū)?NO信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究而獲得諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 。 ? 第一類存在于可興奮細(xì)胞 。 Cell surface receptors ? 受體本身為離子通道 ， 即 配體門通道 （ ligandgated channel） 。 ? 分為： ? 陽離子通道 ， 如乙酰膽堿 、 谷氨酸和五羥色胺的受體； ? 陰離子通道 ， 如甘氨酸和 γ－氨基丁酸的受體 。 ? 組成： αβγ三個(gè)亞基 ， α 和 γ亞基屬于脂錨定蛋白 。 α亞基具有 GTP酶活性 ， 能催化所結(jié)合的 ATP水解 ， 恢復(fù)無活性的三聚體狀態(tài) ， 其 GTP酶的活性能被 GAP增強(qiáng) 。 ? 類型： ① 多種 神經(jīng)遞質(zhì) 、 肽類激素 和 趨化因子 的受體 ， ②味覺 、 視覺 和 嗅覺 感受器 。 GTPbinding regulatory protein （一） cAMP信號(hào)途徑 ? 通過調(diào)節(jié) cAMP的濃度 ， 將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號(hào) 。 在 Mg2+或 Mn2+的存在下 ，催化 ATP 生成cAMP。 cAMP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合 ， 使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基解離 ， 釋放出催化亞基 ， 激活蛋白激酶 A的活性 。 Degredation of cAMP ? Gs調(diào)節(jié)模型 : ? 激素與 Rs結(jié)合 ， Rs構(gòu)象改變 ， 與 Gs結(jié)合 ， Gs的 α亞基排
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