单细胞生物感受周围环境迅速作出反应人离开社会寸步难行第一节概述第二节细胞内受体介导的信号转导第三节G蛋白耦联受体介导的信号转导第四节酶连受体介导的信号转导第五节其他细胞表面受体介导的信号通路第六节信号的整合与控制(自学)Inactualfact,signalingpathwaysinthecellaremuchmorecomplex.第一节概述第一节概述细胞通讯主要有三种方式：1.直接联系型（胞间连丝、间隙连接）2.直接接触型细胞质膜表面受体配体互作产生如：精卵识别、病原微生物对寄主识别、血小板凝集3.间接联系型分泌化学信号、不依赖细胞接触、普遍采用不同的细胞间通讯方式二、信号分子与细胞受体结合并传递信息，相当于“钥匙”开启应答的“门”。二、信号分子与细胞受体结合并传递信息，相当于“钥匙”开启应答的“门”。2.局部介质不同类型细胞合成，作用于周围细胞。通讯距离几毫米，亲水性。①蛋白与肽类②氨基酸衍生物③脂肪酸衍生物前列腺素（主要是花生四烯酸合成）④NO：神经细胞→调节神经细胞活性血管内皮细胞→引起平滑肌松弛是迄今发现的第一个气体信号分子，能进入细胞直接激活效应酶，参与众多生理、病理过程，“明星分子”。3.神经递质神经末梢释放，仅在神经元突触前膜、后膜间扩散，作用速度快，维持时间短，部位精确。如：乙酰胆碱，γ-氨基丁酸4.接触依赖性信号跨膜蛋白(二)物理信号：声、光、电和温度变化等。三.受体与信号接受1.定义——是一种能够识别和选择性结合某种信号分子并引起细胞功能变化的生物大分子。多为糖蛋白，少数是糖脂、糖蛋白和糖脂复合物。所有受体均含2个功能域：①结合配体的功能域：具有结合特异性。②产生效应的功能域：具有效应特异性。受体结合特异性配体后被激活，通过信号转导途径将信号转换为胞内化学或物理信号，引发3种细胞反应：作用于细胞内预存酶活性或功能的改变，进而影响细胞功能和代谢；作用于基因调控蛋白，常激活或抑制基因表达；作用于细胞骨架，引起形状改变或运动。2.类型细胞内受体：位于细胞质基质或核基质中，主要识别和结合小的脂溶性信号分子，如甾类激素等。结构有极大同源性，作用机制也很类似。细胞表面受体：主要识别和结合亲水性信号分子，如神经递质等，根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同，细胞表面受体分属三大家族：离子通道耦联受体（可兴奋细胞，神经、肌肉）G蛋白耦联受体（大多数细胞）酶连受体（大多数细胞）三种类型的细胞表面受体3.特点特异性饱和性高度亲和性可逆性（非共价键，快速解除）受体与信号分子作用的复杂性每个细胞都有一套独特的、多种类型的受体，与周围上百种不同信号分子作出选择性反应。相同信号→不同细胞不同受体→不同效应不同细胞相同受体胰高血糖素不同信号分子间的不同组合→不同综合反应4.钝化途径Figure2Amodelofahypotheticalsignallingpathwaysuchastheonethatoperatesinyeast.(a)Theintracellularsignallingmolecules(green)andtargetproteins(blue)arepresent,butthesignallingpathwayisnotactivated.(b)Anextracellularsignallingmoleculehasboundtoareceptor(usuallyspanningtheplasmamembrane)andactivatedaseriesofintracellularsignallingmolecules,whichactivatetargetmoleculesandeffectchangesinmetabolism,thecytoskeletonandgeneexpression,etc.,withinthecell.四.第二信使与分子开关除受体本身作为离子通道而起效应器作用外，都需要第二信使20世纪70年代，Sutherland等提出激素作用的第二信使学说：胞外物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。第一信使——水溶性信号分子（如神经递质）不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递。第二信使——是指在胞内产生的小分子，其浓度变化应答于胞外信号与细胞表面受体的结合，并在细胞信号转导中行使功能。如cAMP、cGMP、二酰甘油（DAG）、1,4,5-肌醇三磷酸（IP3）等。注意Ca2+曾被作为第二信使，现一般认为是磷脂酰肌醇信号通路的“第三信使”。第二信使第二信使分子开