2024年临床执业医师考试辅导讲义《生物化学》第十二章信息物质、受体和信号转导

2024年临床执业医师考试辅导讲义《生物化学》第十二章信息物质、受体和信号转导信息物质信息物质是指细胞间或细胞内传递信息的化学物质。可分为细胞间信息物质和细胞内信息物质。细胞间信息物质细胞间信息物质是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质，又称第一信使。-神经递质：由神经元突触前膜释放，如乙酰胆碱、去甲肾上腺素等，作用时间较短。-内分泌激素：由内分泌腺分泌，通过血液循环作用于靶细胞，如胰岛素、甲状腺素等，作用时间较长。-局部化学介质：由细胞分泌后作用于周围细胞，如生长因子、前列腺素等，不进入血液循环。细胞内信息物质细胞内信息物质是在细胞内传递信息的小分子化合物，如环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、钙离子、二酰甘油（DAG）、三磷酸肌醇（IP₃）等，又称第二信使。它们在信号转导过程中起着重要的作用，能够将细胞外的信号传递到细胞内，引起细胞的生物学效应。受体受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应。受体可分为膜受体和胞内受体。膜受体膜受体位于细胞膜上，主要为糖蛋白。-离子通道型受体：本身是离子通道，与配体结合后通道开放或关闭，引起离子跨膜流动，如N-型乙酰胆碱受体。-G蛋白偶联受体（GPCR）：是最大的一类膜受体，通过与G蛋白偶联发挥作用。G蛋白是一类位于细胞膜内侧的鸟苷酸结合蛋白，由α、β、γ三个亚基组成。当配体与GPCR结合后，激活G蛋白，G蛋白再激活或抑制下游的效应器，如腺苷酸环化酶、磷脂酶C等。-酶偶联受体：本身具有酶活性或与酶结合，如酪氨酸激酶受体，配体与受体结合后，受体的酪氨酸激酶活性被激活，引起下游信号分子的磷酸化，进而调节细胞的生长、增殖等过程。胞内受体胞内受体位于细胞内，包括胞质受体和核受体。它们的配体多为脂溶性分子，如类固醇激素、甲状腺素等。配体与胞内受体结合后，形成复合物进入细胞核，与DNA上的特定序列结合，调节基因的表达。信号转导途径信号转导是指细胞通过受体感受胞外信号分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。以下介绍几种重要的信号转导途径。cAMP-蛋白激酶A途径-信号分子与受体结合：如肾上腺素等激素与GPCR结合。-G蛋白激活：激活的G蛋白（Gs）激活腺苷酸环化酶（AC）。-cAMP生成：AC催化ATP生成cAMP。-蛋白激酶A（PKA）激活：cAMP结合并激活PKA。-底物磷酸化：PKA使底物蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，产生生物学效应，如调节糖原代谢、基因表达等。IP₃-DAG-蛋白激酶C途径-信号分子与受体结合：如促甲状腺素释放激素等与GPCR结合。-G蛋白激活：激活的G蛋白（Gq）激活磷脂酶C（PLC）。-IP₃和DAG生成：PLC水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP₂）生成IP₃和DAG。-IP₃作用：IP₃促使内质网释放Ca²⁺，使胞质Ca²⁺浓度升高。-DAG和Ca²⁺作用：DAG和Ca²⁺共同激活蛋白激酶C（PKC），PKC使底物蛋白磷酸化，调节细胞的生长、分化等过程。酪氨酸激酶途径-受体酪氨酸激酶（RTK）途径：生长因子等配体与RTK结合，使受体二聚化并激活其酪氨酸激酶活性，受体自身磷酸化，招募下游信号分子，如Grb2、SOS等，激活Ras-Raf-MEK-ERK信号级联反应，调节细胞的增殖、分化等。-非受体酪氨酸激酶途径：某些细胞因子与受体结合后，招募非受体酪氨酸激酶（如JAK），激活信号转导和转录激活因子（STAT），调节基因表达。核受体途径类固醇激素等脂溶性配体进入细胞后，与胞内受体结合，形成复合物进入细胞核，与DNA上的激素反应元件（HRE）结合，调节基因的转录，影响蛋白质的合成，从而产生生物学效应。试题1.下列哪种物质不属于细胞间信息物质（）A.神经递质B.内分泌激素C.cAMPD.局部化学介质答案：C。cAMP是细胞内信息物质，其余选项均为细胞间信息物质。2.下列关于G蛋白的叙述，错误的是（）A.由α、β、γ三个亚基组成B.能结合GDP或GTPC.激活后α亚基具有GTP酶活性D.与GPCR结合后持续激活效应器答案：D。G蛋白与GPCR结合后激活效应器，但α亚基具有GTP酶活性，会水解GTP为GDP，使G蛋白失活，不能持续激活效应器。3.下列哪种受体属于离子通道型受体（）A.胰岛素受体B.N-型乙酰胆碱受体C.肾上腺素受体D.甲状腺素受体答案：B。N-型乙酰胆碱受体是离子通道型受体，胰岛素受体是酶偶联受体，肾上腺素受体是G蛋白偶联受体，甲状腺素受体是胞内受体。4.下列关于cAMP-蛋白激酶A途径的叙述，正确的是（）A.cAMP可激活PKCB.该途径的效应器是腺苷酸环化酶C.PKA可使底物蛋白的酪氨酸残基磷酸化D.该途径可调节糖原合成答案：D。cAMP激活PKA，PKA使底物蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，调节糖原合成等；该途径的效应器是腺苷酸环化酶催化产生的cAMP，PKC由DAG和Ca²⁺激活。5.IP₃的作用是（）A.激活PKAB.激活PKCC.促使内质网释放Ca²⁺D.促进DAG生成答案：C。IP₃促使内质网释放Ca²⁺，PKA由cAMP激活，PKC由DAG和Ca²⁺共同激活，IP₃和DAG是PIP₂水解的产物。6.下列哪种信号转导途径涉及Ras蛋白（）A.cAMP-蛋白激酶A途径B.IP₃-DAG-蛋白激酶C途径C.受体酪氨酸激酶途径D.核受体途径答案：C。受体酪氨酸激酶途径激活后可通过Grb2、SOS等激活Ras蛋白，引发Ras-Raf-MEK-ERK信号级联反应。7.类固醇激素的受体位于（）A.细胞膜B.细胞质C.细胞核D.细胞质和细胞核答案：D。类固醇激素的受体包括胞质受体和核受体，位于细胞质和细胞核。8.下列关于信号转导的叙述，错误的是（）A.细胞外信号分子是第一信使B.细胞内信号分子是第二信使C.信号转导过程是不可逆的D.信号转导可调节基因表达答案：C。信号转导过程中存在许多负反馈调节机制，是可逆的，其余选项均正确。9.能使cAMP升高的激素是（）A.胰岛素B.肾上腺素C.生长抑素D.前列腺素E₁答案：B。肾上腺素与GPCR结合后激活Gs蛋白，激活腺苷酸环化酶，使cAMP升高；胰岛素、生长抑素等可降低cAMP水平。10.下列哪种物质不是第二信使（）A.cAMPB.cGMPC.Ca²⁺D.肾上腺素答案：D。肾上腺素是细胞间信息物质，属于第一信使，cAMP、cGMP、Ca²⁺是第二信使。11.G蛋白偶联受体的特点不包括（）A.是最大的一类膜受体B.有7个跨膜α-螺旋结构C.直接激活效应器D.通过G蛋白发挥作用答案：C。G蛋白偶联受体通过G蛋白间接激活效应器，而不是直接激活，其余选项均为其特点。12.蛋白激酶C的激活剂是（）A.cAMPB.cGMPC.DAG和Ca²⁺D.IP₃答案：C。DAG和Ca²⁺共同激活蛋白激酶C，cAMP激活PKA，cGMP激活PKG，IP₃促使内质网释放Ca²⁺。13.下列关于受体酪氨酸激酶的叙述，正确的是（）A.配体结合后受体单体化B.具有丝氨酸激酶活性C.可激活下游的Ras蛋白D.主要调节物质代谢答案：C。配体结合后受体二聚化，具有酪氨酸激酶活性，可激活下游的Ras蛋白，主要调节细胞的生长、增殖等，而非主要调节物质代谢。14.下列哪种激素通过核受体途径发挥作用（）A.胰岛素B.肾上腺素C.甲状腺素D.胰高血糖素答案：C。甲状腺素通过核受体途径发挥作用，胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素通过膜受体途径发挥作用。15.信号转导过程中，能将信号放大的环节是（）A.配体与受体结合B.G蛋白激活C.第二信使生成D.蛋白激酶激活底物蛋白答案：C。第二信使生成可在细胞内迅速扩散并激活多个下游蛋白激酶，将信号放大，其余环节一般不具有明显的信号放大作用。16.下列关于胞内受体的叙述，错误的是（）A.配体多为脂溶性分子B.可调节基因表达C.位于细胞核内D.与配体结合后形成复合物进入细胞核答案：C。胞内受体包括胞质受体和核受体，不只是位于细胞核内，其余选项均正确。17.下列哪种物质可抑制腺苷酸环化酶活性（）A.Gs蛋白B.Gi蛋白C.Gq蛋白D.Ras蛋白答案：B。Gi蛋白可抑制腺苷酸环化酶活性，Gs蛋白激活腺苷酸环化酶，Gq蛋白激活磷脂酶C，Ras蛋白参与受体酪氨酸激酶途径。18.IP₃-DAG-蛋白激酶C途径的效应器是（）A.腺苷酸环化酶B.磷脂酶CC.蛋白激酶AD.蛋白激酶C答案：B。该途径中Gq蛋白激活磷脂酶C，磷脂酶C是效应器，后续产生IP₃和DAG，激活蛋白激酶C。19.下列关于信号转导调节的叙述，错误的是（）A.可通过受体脱敏调节B.可通过负反馈调节C.信号转导通路之间无交叉联系D.可调节细胞的生长、分化答案：C。信号转导通路之间存在广泛的交叉联系，形成复杂的信号网络，其余选项均正确。20.下列哪种受体不属于酶偶联受体（）A.胰岛素受体B.表皮生长因子受体C.干扰素受体D.肾上腺素受体答案：D。肾上腺素受体是G蛋白偶联受体，胰岛素受体、表皮生长因子受体是受体酪氨酸激酶，属于酶偶联受体，干扰素受体通过非受体酪氨酸激酶途径，也与酶偶联。21.细胞内cAMP含量升高可导致（）A.糖原合成增加B.糖原分解增加C.脂肪合成增加D.蛋白质合成减少答案：B。cAMP升高激活PKA，使糖原合成酶磷酸化而失活，磷酸化酶激酶磷酸化而激活，导致糖原分解增加，糖原合成减少；对脂肪合成和蛋白质合成一般无直接影响。22.下列关于G蛋白的α亚基的叙述，正确的是（）A.与β、γ亚基结合后无活性B.具有GTP酶活性C.激活后不与GDP解离D.只与Gs蛋白结合答案：B。G蛋白的α亚基具有GTP酶活性，与β、γ亚基结合成三聚体时无活性，激活后与GDP解离结合GTP，有Gs、Gi等不同类型的G蛋白。23.下列哪种第二信使可激活鸟苷酸环化酶（）A.cAMPB.cGMPC.Ca²⁺D.NO答案：D。NO可激活鸟苷酸环化酶，使GTP生成cGMP，cAMP、cGMP是第二信使产物，Ca²⁺不激活鸟苷酸环化酶。24.受体酪氨酸激酶自身磷酸化的作用是（）A.使受体失活B.招募下游信号分子C.激活G蛋白D.促进配体结合答案：B。受体酪氨酸激酶自身磷酸化后可招募下游含有SH2结构域的信号分子，如Grb2等，激活下游信号通路，不是使受体失活，也不激活G蛋白，对配体结合无明显促进作用。25.下列关于核受体与DNA结合的叙述，正确的是（）A.直接与DNA结合B.与DNA上的启动子结合C.与DNA上的激素反应元件结合D.与DNA上的增强子结合答案：C。核受体与配体结合后形成复合物进入细胞核，与DNA上的激素反应元件结合，调节基因转录，不是直接与DNA结合，也不是与启动子、增强子直接结合。26.下列哪种信号转导途径可调节细胞的凋亡（）A.cAMP-蛋白激酶A途径B.IP₃-DAG-蛋白激酶C途径C.受体酪氨酸激酶途径D.肿瘤坏死因子受体途径答案：D。肿瘤坏死因子受体途径可激活一系列信号分子，调节细胞的凋亡，其余途径主要调节细胞的代谢、生长、增殖等。27.下列关于信号转导的终止机制，错误的是（）A.受体脱敏B.第二信使降解C.蛋白激酶持续激活D.磷酸酶去除底物蛋白的磷酸基团答案：C。蛋白激酶持续激活会使信号持续传递，不是信号转导的终止机制，受体脱敏、第二信使降解、磷酸酶去除底物蛋白的磷酸基团均可终止信号转导。28.下列哪种物质可激活蛋白激酶G（）A.cAMPB.cGMPC.DAGD.Ca²⁺答案：B。cGMP可激活蛋白激酶G，cAMP激活PKA，DAG和Ca²⁺激活PKC。29.下列关于GPCR的叙述，正确的是（）A.与配体结合后直接激活效应器B.有4个跨膜α-螺旋结构C.广泛参与细胞的各种生理活动调节D.不与G蛋白偶联答案：C。GPCR通过G蛋白间接激活效应器，有7个跨膜α-螺旋结构，广泛参与细胞的各种生理活动调节，与G蛋白偶联。30.下列哪种激素通过cAMP-蛋白激酶A途径发挥作用（）A.胰岛素B.胰高血糖素C.生长激素D.甲状腺素答案：B。胰高血糖素通过cAMP-蛋白激酶A途径发挥作用，胰岛素主要通过受体酪氨酸激酶途径，生长激素部分通过受体酪氨酸激酶途径，甲状腺素通过核受体途径。31.下列关于信号转导的描述，正确的是（）A.信号转导只涉及细胞外信号的传递B.信号转导过程不涉及蛋白质的磷酸化C.信号转导可调节细胞的多种生理功能D.信号转导通路是单一的线性通路答案：C。信号转导涉及细胞外信号传递到细胞内并引起细胞反应，过程中涉及大量蛋白质的磷酸化，信号转导通路相互交叉形成网络，可调节细胞的多种生理功能。32.下列哪种物质是磷脂酶C的底物（）A.磷脂酰胆碱B.磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸C.二酰甘油D.三磷酸肌醇答案：B。磷脂酶C水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸生成IP₃和DAG，磷脂酰胆碱不是其主要底物，二酰甘油和三磷酸肌醇是产物。33.下列关于受体的叙述，错误的是（）A.受体具有特异性B.受体可被调节C.一种受体只能结合一种配体D.受体与配体结合具有饱和性答案：C。一种受体可结合一种或多种结构相似的配体，受体具有特异性、可被调节、与配体结合具有饱和性。34.下列哪种信号转导途径与细胞的生长和增殖密切相关（）A.cAMP-蛋白激酶A途径B.IP₃-DAG-蛋白激酶C途径C.受体酪氨酸激酶途径D.核受体途径答案：C。受体酪氨酸激酶途径主要调节细胞的生长、增殖、分化等，cAMP-蛋白激酶A途径主要调节代谢，IP₃-DAG-蛋白激酶C途径也参与多种生理调节但不是主要与生长增殖相关，核受体途径主要调节基因表达。35.下列关于第二信使的叙述，错误的是（）A.可在细胞内迅速扩散B.浓度可迅速升高和降低C.只在一种信号转导途径中发挥作用D.可激活下游的蛋白激酶答案：C。第二信使可在细胞内迅速扩散，浓度可迅速变化，可激活下游蛋白激酶，且可在多种信号转导途径中发挥作用。36.下列哪种物质可激活腺苷酸环化酶（）A.Gs蛋白B.Gi蛋白C.Gq蛋白D.Ras蛋白答案：A。Gs蛋白可激活腺苷酸环化酶，Gi蛋白抑制，Gq蛋白激活磷脂酶C，Ras蛋白参与受体酪氨酸激酶途径。37.下列关于信号转导通路交叉对话的意义，错误的是（）A.增强信号转导的准确性B.增加信号转导的复杂性C.协调细胞的生理功能D.使信号转导失去控制答案：D。信号转导通路交叉对话可增强信号转导的准确性、增加复杂性、协调细胞的生理功能，而不是使信号转导失去控制。38.下列哪种受体与配体结合后可直接引起离子跨膜流动（）A.胰岛素受体B.N-型乙酰胆碱受体C.肾上腺素受体D.甲状腺素受体答案：B。N-型乙酰胆碱受体是离子通道型受体，与配体结合后通道开放或关闭，引起离子跨膜流动，其余受体一般不直接引起离子跨膜流动。39.下列关于蛋白激酶的叙述，正确的是（）A.只催化丝氨酸残基磷酸化B.催化底物蛋白磷酸化后活性均增强C.可被第二信使激活D.与信号转导无关答案：C。蛋白激酶可催化丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸残基磷酸化，催化底物蛋白磷酸化后活性可增强或减弱，可被第二信使激活，在信号转导中起关键作用。40.下列哪种激素的信号转导途径涉及JAK-STAT通路（）A.胰岛素B.生长激素C.肾上腺素D.甲状腺素答案：B。生长激素的信号转导途径涉及JAK-STAT通路，胰岛素主要通过受体酪氨酸激酶途径，肾上腺素通过G蛋白偶联受体途径，甲状腺素通过核受体途径。41.下列关于信号转导的分子机制，错误的是（）A.配体与受体结合是信号转导的起始B.第二信使的生成是信号放大的关键C.蛋白磷酸化与去磷酸化是调节信号转导的重要方式D.信号转导过程不需要能量答案：D。信号转导过程中许多步骤需要能量，如ATP参与蛋白激酶的磷酸化反应等，其余选项均正确。42.下列哪种物质可抑制蛋白激酶C的活性（）A.钙调蛋白拮抗剂B.cAMPC.DAGD.Ca²⁺答案：A。钙调蛋白拮抗剂可抑制蛋白激酶C的活性，因为蛋白激酶C的激活依赖Ca²⁺和钙调蛋白等，cAMP激活PKA，DAG和Ca²⁺激活PKC。43.下列关于受体调节的叙述，正确的是（）A.受体上调可使细胞对配体的敏感性降低B.受体脱敏是指受体数量减少C.受体调节只发生在细胞膜上D.受体调节可影响信号转导的强度和持续时间答案：D。受体上调使细胞对配体敏感性升高，受体脱敏包括受体数量减少和亲和力降低等，受体调节可发生在细胞膜、细胞质、细胞核等部位，可影响信号转导的强度和持续时间。44.下列哪种信号转导途径与细胞的应激反应有关（）A.cAMP-蛋白激酶A途径B.IP₃-DAG-蛋白激酶C途径C.丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径D.核受体途径答案：C。MAPK途径参与细胞的应激反应、生长、增殖等，cAMP-蛋白激酶A途径主要调节代谢，IP₃-DAG-蛋白激酶C途径