備課素材：身體的細(xì)胞是如何相互交流的 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

身體的細(xì)胞是如何相互交流的如果您曾經(jīng)參加過小組項(xiàng)目，那么您就會(huì)知道溝通是至關(guān)重要的。好吧，生命在6億年前開始了自己的小組項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為第一種多細(xì)胞生命形式已經(jīng)進(jìn)化了。隨著這一過渡，出現(xiàn)了許多挑戰(zhàn)。該小組項(xiàng)目的成員，即細(xì)胞，必須相互溝通和協(xié)調(diào)?，F(xiàn)在，如果它們需要某些東西，例如多余的糖或感染時(shí)對(duì)免疫系統(tǒng)的關(guān)注，它們就需要提醒身體的其余部分。多細(xì)胞生物還必須建立有效的運(yùn)輸途徑（例如血管），以快速分配所需的資源。因此，多細(xì)胞生物中的所有細(xì)胞必須在稱為“生存”的項(xiàng)目中共同努力，而有效的溝通是其成功的關(guān)鍵。細(xì)胞沒有聲音和嘴巴可以彼此交流，但這怎么可能呢？細(xì)胞通過一種稱為小區(qū)信令的高效、動(dòng)態(tài)的通信形式來完成所有這些工作。細(xì)胞信令：非常復(fù)雜細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)是身體細(xì)胞之間通訊的過程，它遵循“簡(jiǎn)單”的三個(gè)步驟。假設(shè)細(xì)胞A想要向細(xì)胞B發(fā)送消息。細(xì)胞A分泌攜帶該消息或信號(hào)的分子。這些分子被稱為信號(hào)分子，其功能類似于郵遞員或信使。信號(hào)分子可以是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)甚至氣體?，F(xiàn)在，為了接收消息，細(xì)胞B需要一個(gè)接收器。受體是一種可以結(jié)合信號(hào)分子的蛋白質(zhì)。它們位于細(xì)胞表面上以結(jié)合外部分子，或者它們可以是與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子結(jié)合的胞質(zhì)受體。每個(gè)受體對(duì)于特定的信號(hào)分子都是唯一的，只有具有信號(hào)分子受體的細(xì)胞才能接收其信息。當(dāng)來自細(xì)胞A的信號(hào)分子與細(xì)胞B上的受體結(jié)合時(shí)，細(xì)胞信號(hào)的第一部分就完成了。分子與細(xì)胞B上其相應(yīng)受體的結(jié)合會(huì)激活該受體。這種激活是通過改變受體的形狀來實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞B的主動(dòng)受體現(xiàn)在可以發(fā)起一系列事件，其中消息被放大并傳播到細(xì)胞的其他部分，有時(shí)甚至傳播到其他分子。這是細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的第二步，稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)，該過程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。第三步也是最后一步是回應(yīng)。信號(hào)分子現(xiàn)在已經(jīng)成功將細(xì)胞A的消息傳遞給細(xì)胞B。細(xì)胞B現(xiàn)在必須決定如何響應(yīng)此消息。響應(yīng)是由于細(xì)胞B受體的激活引發(fā)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑而發(fā)生的。例如，如果細(xì)胞A已警告細(xì)胞B血糖水平升高，則所產(chǎn)生的反應(yīng)將使胰島素的產(chǎn)生增加。細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的類型對(duì)于大多數(shù)細(xì)胞而言，細(xì)胞信令保留的順序是相同的，但是取決于分隔兩個(gè)通信細(xì)胞的距離，細(xì)胞信令可以被分類為幾個(gè)不同的類別。細(xì)胞信號(hào)可以大致分為細(xì)胞內(nèi)信令和細(xì)胞間信令。細(xì)胞內(nèi)信號(hào)發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，以響應(yīng)內(nèi)部和外部刺激。換句話說，它只是當(dāng)一個(gè)細(xì)胞在自言自語(yǔ)和獨(dú)立工作。另一方面，細(xì)胞間信號(hào)是細(xì)胞與身體其他細(xì)胞對(duì)話的地方。在許多情況下，信號(hào)可能涉及細(xì)胞自言自言，并涉及他人，以產(chǎn)生響應(yīng)。在細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)的情況下，信號(hào)的類型可以根據(jù)行進(jìn)的距離進(jìn)一步分類。自分泌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：有時(shí)細(xì)胞可以產(chǎn)生與自身膜上的受體結(jié)合的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。這樣，細(xì)胞就有可能向自己發(fā)送消息！盡管聽起來很奇怪，但自分泌信號(hào)傳導(dǎo)在發(fā)育過程中至關(guān)重要，因?yàn)樗梢源_保正確的細(xì)胞分裂和細(xì)胞身份的維持。將其視為設(shè)置提醒并為自己寫筆記；看起來很怪異，但有時(shí)有必要。直接接觸信號(hào)：某些細(xì)胞彼此非常靠近，處于直接接觸狀態(tài)。這樣的細(xì)胞具有連接它們的通道。例如，動(dòng)物細(xì)胞中的間隙連接和植物細(xì)胞中的胞膜線是連接相鄰細(xì)胞的通道。信號(hào)分子可以輕松通過這些通道。此功能使一組小區(qū)能夠響應(yīng)僅一個(gè)小區(qū)接收到的信號(hào)。旁分泌信號(hào)傳導(dǎo)：這種通信形式發(fā)生在彼此靠近但未連接的細(xì)胞之間。在這種情況下，細(xì)胞通過化學(xué)信號(hào)分子在短距離內(nèi)的擴(kuò)散進(jìn)行交談。神經(jīng)元（腦細(xì)胞）之間的突觸信號(hào)傳導(dǎo)是旁分泌信號(hào)傳導(dǎo)的一個(gè)例子。神經(jīng)元在它們自身與下一個(gè)神經(jīng)元之間的間隙中釋放稱為神經(jīng)遞質(zhì)的信號(hào)分子，這種間隙稱為突觸。因此，突觸信號(hào)通過跨多個(gè)神經(jīng)元發(fā)送信息，使我們的大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)同工作。內(nèi)分泌信號(hào)傳導(dǎo)：這是彼此遠(yuǎn)離的細(xì)胞所采用的一種方法。就像國(guó)際上運(yùn)送的包裹一樣，信號(hào)分子可能會(huì)穿過血流到達(dá)目標(biāo)細(xì)胞。這樣的分子稱為激素。例如，腎上腺釋放的腎上腺素是戰(zhàn)斗激素。腎上腺素在壓力下釋放，可導(dǎo)致心率和血壓升高，血液重新分配到肌肉，增加葡萄糖生成等。因此，這種激素從腎上腺經(jīng)血流遍及全身，增加了心肌的運(yùn)動(dòng)，從而增加了泵送的能力，也使肝臟產(chǎn)生了葡萄糖。細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的重要性身體許多細(xì)胞之間的交流使我們能夠響應(yīng)和適應(yīng)我們不斷變化的環(huán)境。從發(fā)育方面，細(xì)胞信號(hào)確保所有身體器官和組織在同一頁(yè)上。也就是說，它保證像細(xì)胞功能、大小、位置和數(shù)字等事物被檢查。這樣，不同專業(yè)組織的細(xì)胞保持其特性和功能。例如，心臟細(xì)胞只存在于心臟中，肝細(xì)胞只存在于肝臟中，并且兩者都發(fā)揮各自的專門作用。細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的作用在發(fā)育階段后不會(huì)結(jié)束，它們必須提醒人體的免疫系統(tǒng)注意任何細(xì)菌或病毒的入侵。換句話說，細(xì)胞信令不是