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目录二、信号转导功能一、物质跨膜转运功能三、生物电现象四、肌细胞的收缩第二节细胞的信号转导第二节细胞的信号转导信号转导体内不同种类的细胞受到多种多样的刺激时，能产生相应的反应。如腺体分泌肌肉收缩跨膜信号转导：刺激信号作用于细胞时，不进入细胞、也不直接影响细胞内的过程，而是作用于细胞（核）膜的特殊蛋白质分子（受体），将外界环境变化信息以新的信号形式传到细胞内，再引发一系列反应，调控细胞功能活动。根据受体的类型和功能特性，跨膜信号转导分为：离子通道型受体介导的信号转导G蛋白耦联受体介导的信号转导酶联型受体介导的信号转导跨膜信号转导的基本要素：胞外刺激信号第一信使膜蛋白分子通道或受体胞内信号分子第二信使效应器肌肉收缩腺体分泌基因表达细胞外刺激信号1.体外刺激信号物理性：光、声、电、温度化学性：空气、环境中的各种化学物质2.体内刺激信号激素、神经递质、细胞因子、生长因子、气体分子（NO、CO、H2S）等受体的特征（1）特异性（2）饱和性（3）高亲和力第二信使指第一信使（激素、递质、细胞因子等）作用于细胞膜以后产生的细胞内信号分子。环-磷酸腺苷（cAMP）环-磷酸鸟苷（cGMP）三磷酸肌醇（IP3）二酰甘油（DG）Ca2+第二信使的发现此学说来源于60年代研究肾上腺素对肝细胞糖代谢的实验。A实验：肾上腺素→肝糖原磷酸化酶活性↑→肝糖原分解B实验：肾上腺素→糖原磷酸化酶活性↑C实验：在B实验再加入肝细胞匀浆，糖原磷酸化酸被激活；D实验：肾上腺素→细胞膜→cAMP；E实验：cAMP单独→糖原磷酸化酶活性↑1971年，Sutherland因发现cGMP,而获得诺贝尔生理学与医学奖离子通道型受体介导的信号转导通道耦联受体的结构特性：既是受体，又是通道能与特异性配体结合同时介导离子的流动如神经兴奋-肌肉收缩ACh受体（N）Na+离子通道类型：化学电压机械G蛋白耦联受体介导的信号转导最大的膜表面受体家族，已有300多种被克隆如肾上腺素能α、β受体5-HT受体促甲状腺激素释放激素受体…G蛋白的结合部位在胞浆侧作用：与配体结合后激活G蛋白G蛋白的结构由α、β、γ三个亚单位组成α催化作用，有鸟苷酸结合位点和GTP酶活性G蛋白的激活过程G蛋白效应器作用：生成第二信使分类：①膜上的酶：腺苷酸环化酶（AC）磷脂酶C（PLC）磷酸酶A2（PLA2）磷酸二酯酶（PDE）②调控离子通道：直接/间接（通过第二信使）蛋白激酶：能催化蛋白质磷酸化的酶系统，与磷酸酶作用相反丝/苏氨酸蛋白激酶（占绝大多数）酪氨酸蛋白激酶（少数）依赖cAMP的蛋白激酶又称蛋白激酶A（PKA）依赖Ca2+的蛋白激酶又称蛋白激酶C（PKC）蛋白质磷酸化的作用：①使酶活性改变→代谢改变②通道开放→膜电位改变→兴奋性改变③收缩蛋白收缩或舒张④转录因子活性改变受体-G蛋白-AC途径Gs→ACGi―↓AC肝糖原分解心肌收缩胃酸分泌海马锥体神经元放电受体-G蛋白-PLC途径pH值Ca2+稳态酶联型受体介导的信号转导酪氨酸激酶受体鸟苷酸环化酶受体酪氨酸激酶受体，受体本身具有酶活性生长因子与酪氨酸激酶受体结合→受体自身的酪氨酸残基磷酸化→激活Ras-丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）信号通路→蛋白激酶及核转录因子→影响细胞生长、增殖如生长激素白细胞介素促红细胞生成素酪氨酸激酶受体介导的信号转导特征：简单快捷，不需要G蛋白和第二信使参与受体的配体是生长因子和细胞因子产生的生物效应主要是基因转录调节鸟苷酸环化酶受体Viagra的作用MAPK信号通路核受体：存在胞浆或核内分类：类固醇激素受体甲状腺激素受体家族维生素D受体家族维甲酸受体家族状态：活化状态非活化状态信号网络-交互对话各条信号转导途径相互之间存在复杂联系如胞浆cAMP和Ca2＋可相互影响：Ca2+浓度可调节AC活性，cAMP-PKA又可使Ca2+通道和Ca2+泵磷酸化