細胞的跨膜信號傳導.ppt

人體及動物生理學 第一章細胞的基本功能 第二節(jié)細胞的跨膜信號轉導功能 細胞是如何識別外界信號的 一 什么是細胞跨膜信號轉導 信號 含有信息內容的一種物質或刺激機體內的信號 存在于細胞外液中含有信息內容的化學物質 或機械的 電的 電磁波等刺激 細胞外的化學信號是細胞最常感受到的刺激信號 內環(huán)境中的各種化學因子可以通過4種方式到達靶細胞 發(fā)揮生理作用 遠距離分泌 旁分泌 突觸傳遞 自分泌 細胞接受多種外來的刺激信號并作出反應的過程具有明顯的共性 1 各種能量形式的外界信號作用于靶細胞時 并不需要進入細胞內直接影響細胞內的過程 而是作用于細胞膜表面 通過引起膜結構中的一種或數(shù)種特殊蛋白質分子的變構作用 將外界環(huán)境變化的信息以新的信號形式傳遞到膜內 再引發(fā)被作用細胞相應的功能改變 這一過程稱為跨膜信號轉導 transmembranesingaltranduction 3 細胞常以自身產生的一定形式的弱電變化作為對外界刺激的反應 二 跨膜信號轉導的途徑和方式有 一 由離子通道受體介導的跨膜信號轉導 二 由G蛋白耦聯(lián)受體介導的跨膜信號轉導 三 酶耦聯(lián)受體介導的跨膜信號轉導 一 由離子通道介導的跨膜信號轉導離子通道實際上是特殊的膜蛋白質分子在膜上形成的通道 大多數(shù)離子通道都有門 稱為門控通道 gatedchannel 1 電壓門控通道 voltagegatedchannel 2 機械門控通道 mechanicallygatedchannel 3 化學門控通道 chemicallygatedchannel 乙酰膽堿門控通道的分子結構示意圖 可按激活它們的化學信號命名 4 細胞間通道許多低等動物或動物的某些細胞如平滑肌細胞 心肌細胞及中樞的某些神經細胞之間 EarlW Sutherland1915 1974 二 由G蛋白耦聯(lián)受體介導的跨膜信號轉導 第二信使學說 環(huán)一磷酸腺苷 cAMP 含氮類激素的作用機制 由G蛋白耦聯(lián)受體介導的跨膜信號轉導至少與膜內4種物質有關 G蛋白耦聯(lián)受體 G蛋白 G蛋白效應器 第二信使 1 G蛋白耦聯(lián)受體 Gprotein linkedreceptor G蛋白耦聯(lián)受體 能與化學信號分子進行特異結合的獨立的蛋白質分子 受體與配體結合后構型變化 能激活膜內側的G蛋白 和 腎上腺素能受體 Ach受體 多數(shù)肽類激素 5 羥色氨受體 嗅覺受體 視紫紅質受體等 結構上的相似性 都是由一條7次穿膜的肽鏈構成 其中第7個跨膜螺旋能識別外來化學信號并與之結合 2 G 蛋白G 蛋白是鳥苷酸結合蛋白的簡稱 有興奮 Gs 型和抑制 Gi 型兩種 可分別引起效應器酶的激活和抑制而導致細胞內第二信使物質增加或減少 3 G蛋白效應器 有兩種 能催化第二信使生成的酶 腺苷酸環(huán)化酶 adenylylcyclase AC 磷脂酶C phospholipaseC PLC 鳥苷酸環(huán)化酶 guanylylcyclase GC 磷脂酶A2 phospholipaseA2 PLA2 磷酸二酯酶 phosphodiesterase PDE 離子通道 4 第二信使 secondmessenger 主要有 cAMP 環(huán)一磷酸腺苷 IP3 三磷酸肌醇 DG 二酰甘油 cGMP 環(huán)一磷酸鳥苷 Ca2 等 G蛋白耦聯(lián)受體信號轉導的主要途徑 1 受體 G蛋白 AC途徑 cAMP為第二信使 2 受體 G蛋白 PLC途徑 IP3和DG為第二信使 3 G蛋白 離子通道信號系統(tǒng) G蛋白可直接地或通