细胞的跨膜信号传导.ppt

人体及动物生理学 第一章细胞的基本功能 第二节细胞的跨膜信号转导功能 细胞是如何识别外界信号的 一 什么是细胞跨膜信号转导 信号 含有信息内容的一种物质或刺激机体内的信号 存在于细胞外液中含有信息内容的化学物质 或机械的 电的 电磁波等刺激 细胞外的化学信号是细胞最常感受到的刺激信号 内环境中的各种化学因子可以通过4种方式到达靶细胞 发挥生理作用 远距离分泌 旁分泌 突触传递 自分泌 细胞接受多种外来的刺激信号并作出反应的过程具有明显的共性 1 各种能量形式的外界信号作用于靶细胞时 并不需要进入细胞内直接影响细胞内的过程 而是作用于细胞膜表面 通过引起膜结构中的一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用 将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内 再引发被作用细胞相应的功能改变 这一过程称为跨膜信号转导 transmembranesingaltranduction 3 细胞常以自身产生的一定形式的弱电变化作为对外界刺激的反应 二 跨膜信号转导的途径和方式有 一 由离子通道受体介导的跨膜信号转导 二 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 三 酶耦联受体介导的跨膜信号转导 一 由离子通道介导的跨膜信号转导离子通道实际上是特殊的膜蛋白质分子在膜上形成的通道 大多数离子通道都有门 称为门控通道 gatedchannel 1 电压门控通道 voltagegatedchannel 2 机械门控通道 mechanicallygatedchannel 3 化学门控通道 chemicallygatedchannel 乙酰胆碱门控通道的分子结构示意图 可按激活它们的化学信号命名 4 细胞间通道许多低等动物或动物的某些细胞如平滑肌细胞 心肌细胞及中枢的某些神经细胞之间 EarlW Sutherland1915 1974 二 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 第二信使学说 环一磷酸腺苷 cAMP 含氮类激素的作用机制 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导至少与膜内4种物质有关 G蛋白耦联受体 G蛋白 G蛋白效应器 第二信使 1 G蛋白耦联受体 Gprotein linkedreceptor G蛋白耦联受体 能与化学信号分子进行特异结合的独立的蛋白质分子 受体与配体结合后构型变化 能激活膜内侧的G蛋白 和 肾上腺素能受体 Ach受体 多数肽类激素 5 羟色氨受体 嗅觉受体 视紫红质受体等 结构上的相似性 都是由一条7次穿膜的肽链构成 其中第7个跨膜螺旋能识别外来化学信号并与之结合 2 G 蛋白G 蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称 有兴奋 Gs 型和抑制 Gi 型两种 可分别引起效应器酶的激活和抑制而导致细胞内第二信使物质增加或减少 3 G蛋白效应器 有两种 能催化第二信使生成的酶 腺苷酸环化酶 adenylylcyclase AC 磷脂酶C phospholipaseC PLC 鸟苷酸环化酶 guanylylcyclase GC 磷脂酶A2 phospholipaseA2 PLA2 磷酸二酯酶 phosphodiesterase PDE 离子通道 4 第二信使 secondmessenger 主要有 cAMP 环一磷酸腺苷 IP3 三磷酸肌醇 DG 二酰甘油 cGMP 环一磷酸鸟苷 Ca2 等 G蛋白耦联受体信号转导的主要途径 1 受体 G蛋白 AC途径 cAMP为第二信使 2 受体 G蛋白 PLC途径 IP3和DG为第二信使 3 G蛋白 离子通道信号系统 G蛋白可直接地或通