第二节 细胞的跨膜信号传递功能_PPT幻灯片
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细胞的信号转导(共22张PPT)
神经肌肉接头 乙酰胆硷
神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
7
（二）电压门控离子通道 1、涵义
接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子 跨膜流动将信号转导到细胞内部。
2、信号转导过程
刺激 细胞膜电位的变化 电
压门控离子通道开放或关闭
离子内流或外流
新信号形成
8
Na+通道和K+通道通道作用示意图
9
（三）机械门控通道
1、涵义
细胞表面膜存在的能感受机械性刺激 并引起细胞功能改变的通道样结构。
2、实例及信号转导过程
1）实例：前庭和耳蜗的毛细胞的静纤毛
2）信号转导过程：
机械信号（声）
静纤毛偏曲
机械门控离子通道开放 离子内流
膜电位变化
10
二、G-蛋白耦联受体介导的信号转导
1、 G蛋白耦联受体及其家族分子 1）G蛋白耦联受体 最大的细胞表面受体家族，共有300多种； 受体由一条7次穿膜的肽链构成，膜外侧和膜
发挥生物学效应
18
2. 受体-G蛋白-PLC途径
外界剌激信号
膜受体
G蛋白
百度文库
激活磷脂酶C（PLC）
水解磷脂酰
肌醇
三磷酸肌醇（ IP3 ）+二酰甘油（DG）
IP3
激活内质网上的IP3受体
Ca2+释放
神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
7
（二）电压门控离子通道 1、涵义
接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子 跨膜流动将信号转导到细胞内部。
2、信号转导过程
刺激 细胞膜电位的变化 电
压门控离子通道开放或关闭
离子内流或外流
新信号形成
8
Na+通道和K+通道通道作用示意图
9
（三）机械门控通道
1、涵义
细胞表面膜存在的能感受机械性刺激 并引起细胞功能改变的通道样结构。
2、实例及信号转导过程
1）实例：前庭和耳蜗的毛细胞的静纤毛
2）信号转导过程：
机械信号（声）
静纤毛偏曲
机械门控离子通道开放 离子内流
膜电位变化
10
二、G-蛋白耦联受体介导的信号转导
1、 G蛋白耦联受体及其家族分子 1）G蛋白耦联受体 最大的细胞表面受体家族，共有300多种； 受体由一条7次穿膜的肽链构成，膜外侧和膜
发挥生物学效应
18
2. 受体-G蛋白-PLC途径
外界剌激信号
膜受体
G蛋白
百度文库
激活磷脂酶C（PLC）
水解磷脂酰
肌醇
三磷酸肌醇（ IP3 ）+二酰甘油（DG）
IP3
激活内质网上的IP3受体
Ca2+释放
第二节 细胞的跨膜
后电位：
正后电位（后除极）
负后电位（后超极化）
负后电位
正后电位
AP是细胞兴奋的标志。 单一细胞产生AP的特点： ① 只要刺激达到阈值即可产生AP，即使再增加 刺激强度，AP的幅度不再增加。 ② AP不仅出现在受刺激的局部，它也可向周围 C膜传播，且大小不因传播距离而改变。
即单一细胞的“全或无”（all or none）现象：
三、酶偶联受体介导的跨膜信 号转导
1、酪氨酸激酶受体介导的信号传导 酪氨酸激酶受体是贯穿细胞膜脂质 双分子层的膜蛋白，具有一个跨膜的 a螺旋。
2、结合酪氨酸激酶受体介导的信号传导 这类受体分子本身没有酶的活性，但当 受体分子与配体结合就可以与胞内其他酪 氨酸激酶结合并使之激活。 3、鸟甘酸环化酶酶受体介导的信号传导
主动转运
入胞出胞 大分子团块
生物泵
逆浓度差、电位差 耗能
耗能
第二节 细胞的跨膜信号转导
大多数生物分子以及进入体内的药物只能 首先作用于细胞膜上的受体蛋白或充当受 体作用的某种感受结构，再通过细胞膜上 的一种或几种蛋白质分子来进行跨膜信号 传递，从而影响细胞内生理功能的过程称 为跨膜信号转导
跨膜信号转导主要涉及到：胞外信号 的识别与结合、信号转导、胞内效应 等三个环节。
复极化（+30 — 0 — -90）
后电位： 锋电位后一种时间较长，
细胞信号传导PPT课件
＊突触（synaptic signaling）信号：如乙酰胆碱等。特
点:由突触分泌，短时间、短距离作用于神经细胞。
（1）endocrine［内分泌］ 内分泌细胞
（2）paracrine［旁分泌］ 靶细胞
靶细胞 （3）autocrine［自分泌］
（4）synaptic［突轴分泌］
*气体直接扩散，无需受体
②
脱敏状态 （通道关闭）
③
Ach 乙酰胆碱与AchR结合，通道活化开放，Na+内流，使局部去极化引起神经冲动
（2）G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors)
受体配 体结合
激活 G蛋白
激活/抑制 某种酶
产生效应
产生第二信使或 改变离子通道
（3）催化型受体
受体本身是一种跨膜 的酶蛋白，具有激酶 或者鸟苷酸环化酶活 性，使自身磷酸化， 诱发后续效应。
b、细菌毒素ADP-核糖基化修饰部位
c、具有GTP 酶活性
-亚基（35KD） -亚基（ 7KD）
非共价紧密 结合成二聚体
G蛋白的活化机制
Ｇ蛋白的分类
Ｇ蛋白类型 亚基
功能
Ｇs Ｇi Ｇp Ｇo * ＧT * *
s
激活腺苷酸环化酶
i
抑制腺苷酸环化酶
p
激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶Ｃ
o
大脑主要Ｇ蛋白,可调节离子通道
点:由突触分泌，短时间、短距离作用于神经细胞。
（1）endocrine［内分泌］ 内分泌细胞
（2）paracrine［旁分泌］ 靶细胞
靶细胞 （3）autocrine［自分泌］
（4）synaptic［突轴分泌］
*气体直接扩散，无需受体
②
脱敏状态 （通道关闭）
③
Ach 乙酰胆碱与AchR结合，通道活化开放，Na+内流，使局部去极化引起神经冲动
（2）G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors)
受体配 体结合
激活 G蛋白
激活/抑制 某种酶
产生效应
产生第二信使或 改变离子通道
（3）催化型受体
受体本身是一种跨膜 的酶蛋白，具有激酶 或者鸟苷酸环化酶活 性，使自身磷酸化， 诱发后续效应。
b、细菌毒素ADP-核糖基化修饰部位
c、具有GTP 酶活性
-亚基（35KD） -亚基（ 7KD）
非共价紧密 结合成二聚体
G蛋白的活化机制
Ｇ蛋白的分类
Ｇ蛋白类型 亚基
功能
Ｇs Ｇi Ｇp Ｇo * ＧT * *
s
激活腺苷酸环化酶
i
抑制腺苷酸环化酶
p
激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶Ｃ
o
大脑主要Ｇ蛋白,可调节离子通道
《细胞膜的功能》课件
酶联型受体可以介导多种信号转导途径，包括酪氨酸激酶信号通路、鸟苷酸环 化酶信号通路和腺苷酸环化酶信号通路等。
CHAPTER 04
细胞膜的细胞识别功能
细胞识别与黏着
细胞识别
细胞膜上的受体能够识别特定的信号分子，如激素、生长因子、神经递质等，从 而调控细胞的生理活动。
细胞黏着
细胞膜上的糖蛋白和糖脂能够与细胞外基质或其他细胞表面的糖蛋白相互作用， 维持细胞的附着和形态。
《细胞膜的功能》ppt 课件
CONTENTS 目录
• 细胞膜的概述 • 细胞膜的物质运输功能 • 细胞膜的信号转导功能 • 细胞膜的细胞识别功能 • 细胞膜的其他功能
CHAPTER 01
细胞膜的概述
细胞膜的定义
01
细胞膜是细胞表面的一层薄膜， 由脂质、蛋白质和糖类等物质组 成，具有保护细胞内部结构和维 持细胞内外平衡的作用。
细胞膜与细胞周期和增殖
总结词
细胞膜在细胞周期和增殖过程中发挥着 关键作用，它能够调控细胞的生长和分 裂。
VS
详细描述
细胞膜通过接受和传递信号分子，调控细 胞周期的各个阶段。例如，当细胞受到生 长因子等信号刺激时，细胞膜上的受体将 信号传递给细胞内，启动细胞分裂增殖的 过程。
细胞膜与细胞凋亡
总结词
02
细胞膜具有选择透过性，能够控 制物质进出细胞，对细胞的生命 活动起着至关重要的作用。
CHAPTER 04
细胞膜的细胞识别功能
细胞识别与黏着
细胞识别
细胞膜上的受体能够识别特定的信号分子，如激素、生长因子、神经递质等，从 而调控细胞的生理活动。
细胞黏着
细胞膜上的糖蛋白和糖脂能够与细胞外基质或其他细胞表面的糖蛋白相互作用， 维持细胞的附着和形态。
《细胞膜的功能》ppt 课件
CONTENTS 目录
• 细胞膜的概述 • 细胞膜的物质运输功能 • 细胞膜的信号转导功能 • 细胞膜的细胞识别功能 • 细胞膜的其他功能
CHAPTER 01
细胞膜的概述
细胞膜的定义
01
细胞膜是细胞表面的一层薄膜， 由脂质、蛋白质和糖类等物质组 成，具有保护细胞内部结构和维 持细胞内外平衡的作用。
细胞膜与细胞周期和增殖
总结词
细胞膜在细胞周期和增殖过程中发挥着 关键作用，它能够调控细胞的生长和分 裂。
VS
详细描述
细胞膜通过接受和传递信号分子，调控细 胞周期的各个阶段。例如，当细胞受到生 长因子等信号刺激时，细胞膜上的受体将 信号传递给细胞内，启动细胞分裂增殖的 过程。
细胞膜与细胞凋亡
总结词
02
细胞膜具有选择透过性，能够控 制物质进出细胞，对细胞的生命 活动起着至关重要的作用。
医学课件第二节细胞的跨膜信号传递功能
（二）细胞的静息电位
静息电位： 细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。
（三）细胞的动作电位
动作电位： 细胞受刺激时， 细胞膜在静息电 位基础上发生的 一次迅速而短暂 的可扩布性电位。
膜电位状态
极化
去极化 反极化 超射值 复极化 超极化
静息电位存在时膜两侧保持的内负外正 的状态。 静息电位减小甚至消失的过程。 膜内电位由零变为正值的过程。 膜内电位由零到反极化顶点的数值。 去极化、反极化后恢复到极化的过程。 静息电位增大的过程。
一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。
细胞受刺激时产生动作电位。 兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激
条件： 1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率 *刺激内向电流和外向电流 *离子内向电流和外向电流
几种主要的跨膜信号转导方式
（一）通过具有特异感受结构的通 道蛋白质完成的跨膜信号转导
1.化学门控通道
化学物质控制： 递质、 激素等 主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触
后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。 作用：产生局部电位
例：终板膜化学门控通道
2.电压门控通道
主要分布： 神经轴突、骨骼肌、 心肌细 胞的一般细胞膜上。
分期
兴奋性
细胞
一切活细胞无论处于静息或活动状态都 存在生物电现象， 存在生物电现象，这种电现象称为生物 电。
静息电位
概念
– 细胞处于静息时，细胞膜两侧存在的电位差。
特点
– 1.电位差位于细胞膜两侧，所以称为跨膜电位，
简称膜电位。 – 2.细胞外电位高于细胞内电位，即内负外正。 – 3.电流相对恒定。
静息电位
产生机制
细胞的跨膜信号传递功能
由膜受体完成的跨膜信号传递
– 激动剂 阻断剂 激动剂和阻断剂 能与受体结合的化学物质依据所引起的不同效应 分为激动剂和阻断剂
激动剂：与受体结合后引发特定的生理效应 激动剂 阻断剂：虽然与受体结合，但不能引发特定的生 阻断剂 理效应或使这种效应减弱。
§2-2 细胞的生物电现象
主要方式
– 由离子通道完成的跨膜信号传递 – 由膜受体完成的跨膜信号传递
由离子通道完成的跨膜信号传递
– 过程：与通道物质转运相同 – 实例：神经兴奋引起肌肉收缩 神经末梢释放Ach→引起终板膜化学通道开放→ 形成动作电位
细胞的跨膜信号传递功能
由膜受体完成的跨膜信号传递
– 受体 受体： 是细胞的某一特殊部分，它能与某种化学分子特 异性结合，引发细胞特定的生理效应。 – 基本过程 受体识别→形成受体—化学分子复合物→通过激 活细胞内多种酶系统发挥作用。 – 特征 1）特异性；2）饱和性；3）可逆性
静息电位
概念
– 细胞处于静息时，细胞膜两侧存在的电位差。
特点
– 1.电位差位于细胞膜两侧，所以称为跨膜电位，
简称膜电位。 – 2.细胞外电位高于细胞内电位，即内负外正。 – 3.电流相对恒定。
静息电位
产生机制
细胞的跨膜信号传递功能
由膜受体完成的跨膜信号传递
– 激动剂 阻断剂 激动剂和阻断剂 能与受体结合的化学物质依据所引起的不同效应 分为激动剂和阻断剂
激动剂：与受体结合后引发特定的生理效应 激动剂 阻断剂：虽然与受体结合，但不能引发特定的生 阻断剂 理效应或使这种效应减弱。
§2-2 细胞的生物电现象
主要方式
– 由离子通道完成的跨膜信号传递 – 由膜受体完成的跨膜信号传递
由离子通道完成的跨膜信号传递
– 过程：与通道物质转运相同 – 实例：神经兴奋引起肌肉收缩 神经末梢释放Ach→引起终板膜化学通道开放→ 形成动作电位
细胞的跨膜信号传递功能
由膜受体完成的跨膜信号传递
– 受体 受体： 是细胞的某一特殊部分，它能与某种化学分子特 异性结合，引发细胞特定的生理效应。 – 基本过程 受体识别→形成受体—化学分子复合物→通过激 活细胞内多种酶系统发挥作用。 – 特征 1）特异性；2）饱和性；3）可逆性
植物生理学第七章细胞信号转导-推荐优秀PPT
对于植物细胞来
பைடு நூலகம்
未知发育信号 温度 生长调节剂
病 原 体 (真 菌 、 细菌、病毒)
讲，有来自相邻细
激素
胞的刺激、细胞壁
膨压
壁断片 壁的机械压力
的刺激、激素、温 胞内信号通过调节胞内蛋白质的磷酸化或去磷酸化过程而进一步转导信号
信肌号醇转 磷导脂网是络一进类行由信磷号脂传酸递与、肌放醇大结与合整的合脂质化合物，分子中含有甘油电、信脂号酸磷酸和肌醇等基团，其肌醇分子六矿碳质环上的羟基被不同数
刺激信号与受体结合→跨膜信号转换→信号传递、放大与整合→基 因表达→生理生化反应
细胞信号转导的概念
植物细胞信号转导（signal transduction）是指细胞偶联各种刺激信号
（包括各种内外源刺激信号）与其引起的特定生理效应 之间的一系列分子反应机制。
• 信号转导可以分为4个步骤： • 1、信号分子与细胞表面受体的结合； • 2、跨膜信号转换； • 3、在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合； • 4、导致生理生化变化
按信号分子的性质可将信号分为
物理信号(如：光、电、机械刺激、磁场、辐射、温度等)、
化学信号(如植物激素、多肽、糖类等细胞代谢物等)
生物信号(如病原微生物、寄生虫等)。
按信号的来源又可将信号分为
胞外（间）信号（如：光和温度、电波、水压力和植物激素等）
细胞膜动力学和跨膜信号通讯演示文稿
Primary lysosome
31 31
入胞的基本过程：
转运物质被
细胞膜识别
与转运物质相接触的 膜发生内陷，并逐渐 将其包绕
吞食泡与溶酶
体融合，其内
容被酶消化
转运物质和包绕它
的膜进入胞浆内形
成吞食泡
32
32 现在是32页\一共有48页\编辑于星期日
2. 胞吐（出胞）
一些大分子物质或固态、液态的物质团块由细胞排出 的过程。
能与化学信号（配体）特异性结合并引起生物学效 应的特殊蛋白质。
靶细胞：
能与化学信号分子作用的细胞。
39 39 现在是39页\一共有48页\编辑于星期日
跨膜信号转导主要涉及三个环节： 胞外信号的识别与结合
信号转导 胞内效应
大体有以下三类方式 离子通道介导的信号转导 G蛋白偶联受体介导的信号转导 酶偶联受体介导的信号转导
钠-钾泵(sodium-potassium pump)的主动转运 机制
18 18 现在是18页\一共有48页\编辑于星期日
19
19
现在是19页\一共有48页\编辑于星期日
1. Na+-K+泵的分子结构
2个α亚单位和1个β亚单位 250 KD 分解1个ATP，排出3Na+，摄入2个K+
n Na+-K+泵的启动和活动强度与膜内出现较多的Na+和 膜外出现较多的K+有关。
讲授第二章细胞的基本功能(细胞膜)PPT课件
特异性识别
细胞膜上的受体能够特异性地识别抗原或微生物，从而启动针对性 的免疫应答。
共刺激信号
在免疫识别过程中，细胞膜上的共刺激分子提供必要的信号，以促 进免疫细胞的活化和分化。
调节免疫应答
细胞膜上的调节分子可以抑制或增强免疫应答，以维持免疫系统的平 衡和稳定。
细胞膜的免疫应答
天然免疫应答
细胞膜参与天然免疫应答，通过吞噬作用、炎症反应等方式清除 外来抗原。
胰岛素与葡萄糖的调节
当血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素与靶细胞 表面的胰岛素受体结合，引起细胞内一系列生物化学反应， 最终降低血糖浓度。
04 细胞膜的细胞识别
细胞识别的机制
细胞表面的受体
细胞膜上存在多种受体，能够识 别和结合特定的信号分子，如激
素、生长因子等。
细胞骨架的参与
细胞骨架系统在细胞识别过程中 起到关键作用，通过与细胞表面
适应性免疫应答
细胞膜在适应性免疫应答中发挥重要作用，参与B细胞和T细胞的 激活和分化。
细胞因子产生
细胞膜在免疫应答过程中产生多种细胞因子，调节免疫细胞的活化 和功能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
免疫应答与炎症反应
细胞识别在免疫应答和炎症反应中起到重要作用，能够识别和清除 外来病原体或损伤细胞。
细胞识别的实例
激素与靶细胞的结合
细胞膜上的受体能够特异性地识别抗原或微生物，从而启动针对性 的免疫应答。
共刺激信号
在免疫识别过程中，细胞膜上的共刺激分子提供必要的信号，以促 进免疫细胞的活化和分化。
调节免疫应答
细胞膜上的调节分子可以抑制或增强免疫应答，以维持免疫系统的平 衡和稳定。
细胞膜的免疫应答
天然免疫应答
细胞膜参与天然免疫应答，通过吞噬作用、炎症反应等方式清除 外来抗原。
胰岛素与葡萄糖的调节
当血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素与靶细胞 表面的胰岛素受体结合，引起细胞内一系列生物化学反应， 最终降低血糖浓度。
04 细胞膜的细胞识别
细胞识别的机制
细胞表面的受体
细胞膜上存在多种受体，能够识 别和结合特定的信号分子，如激
素、生长因子等。
细胞骨架的参与
细胞骨架系统在细胞识别过程中 起到关键作用，通过与细胞表面
适应性免疫应答
细胞膜在适应性免疫应答中发挥重要作用，参与B细胞和T细胞的 激活和分化。
细胞因子产生
细胞膜在免疫应答过程中产生多种细胞因子，调节免疫细胞的活化 和功能。
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免疫应答与炎症反应
细胞识别在免疫应答和炎症反应中起到重要作用，能够识别和清除 外来病原体或损伤细胞。
细胞识别的实例
激素与靶细胞的结合
生理学第二章跨膜信号转导
磷酸化使细胞功能改变 以上分别为已确定的三种类型的跨 膜信号转导。
Gi 或 Gq
PIP2: 二磷酸磷脂酰肌醇 IP3: 三磷酸肌醇 DG : 二酰甘油
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
IP3 和 DG
内质网或肌质网 释放Ca2+
膜磷脂
激活蛋白激酶C (PKC)
生物学效应
（三）酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体 分子只有1次穿膜,也称为单次跨膜受体或单个 跨膜α-螺旋受体。
它往往既有与信号分子结合的位点，起受 体的作用，又具有酶的催化作用，通过它们的 这种双重作用完成信号转导。
较重要的有: 酪氨酸激酶受体（TKR） 酪氨酸激酶结合型受体 鸟苷酸环化酶受体
1.酪氨酸激酶受体
生长因子 与酪氨酸激酶受体结合 膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：具有酪氨酸激酶活性
细胞内生物效应
（二） G蛋白耦联受体
由膜的特异性受体蛋白、Ｇ蛋白和膜的效应器酶
组成的跨膜信号转导系统
1.激素结合膜上[G蛋白耦联]受体
→α亚单位结合GTP→G蛋白(+)
2.Ｇ蛋白(+)→(膜效应器酶)腺苷酸环化酶(+)
3.
↓(细胞内)
ATP →cAMP↑(第二信使)
说明
Ｇ蛋白耦联受体也称促代谢性受体，效应器酶除腺苷 酸环化酶（AC）外，还有磷脂酶Ｃ（PLC）、磷酸酶A2 （PLA2）、磷酸二酯酶（PDE）
Gi 或 Gq
PIP2: 二磷酸磷脂酰肌醇 IP3: 三磷酸肌醇 DG : 二酰甘油
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
IP3 和 DG
内质网或肌质网 释放Ca2+
膜磷脂
激活蛋白激酶C (PKC)
生物学效应
（三）酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体 分子只有1次穿膜,也称为单次跨膜受体或单个 跨膜α-螺旋受体。
它往往既有与信号分子结合的位点，起受 体的作用，又具有酶的催化作用，通过它们的 这种双重作用完成信号转导。
较重要的有: 酪氨酸激酶受体（TKR） 酪氨酸激酶结合型受体 鸟苷酸环化酶受体
1.酪氨酸激酶受体
生长因子 与酪氨酸激酶受体结合 膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：具有酪氨酸激酶活性
细胞内生物效应
（二） G蛋白耦联受体
由膜的特异性受体蛋白、Ｇ蛋白和膜的效应器酶
组成的跨膜信号转导系统
1.激素结合膜上[G蛋白耦联]受体
→α亚单位结合GTP→G蛋白(+)
2.Ｇ蛋白(+)→(膜效应器酶)腺苷酸环化酶(+)
3.
↓(细胞内)
ATP →cAMP↑(第二信使)
说明
Ｇ蛋白耦联受体也称促代谢性受体，效应器酶除腺苷 酸环化酶（AC）外，还有磷脂酶Ｃ（PLC）、磷酸酶A2 （PLA2）、磷酸二酯酶（PDE）
跨膜信号转导
离子通道型受体: 是一种同时具有 受体和离子通道功能的蛋白子分子，属 于化学门控通道。接受化学信号绝大多 数是神经递质，故也称递质门控通道。
这类受体与神经递质结合后，引起 突触后膜离子通道的快速开放和离子的 跨膜流动，导致细胞膜电位的改变，从 而实现快速跨膜转导。由于激活后可引 起离子的跨膜流动，所以又称促离子型 受体。
化学门控通道：与神经递质结合后，引起突触后膜离子通道的 快速开放和离子的跨膜流动，导致细胞膜电位的改变，从而实现快 速跨膜转导。对离子通道型受体介导的信号转导的研究，最早是从 对运动神经纤维末梢释放的乙酰胆碱（Ach）如何引起它所支配的骨 骼肌细胞兴奋的研究开始的。
骨骼肌终板膜受体被神经末梢释放的Ach激活后，引起终板膜 Na+和K+的跨膜流动，使膜两侧的离子浓度和电位发生变化，并进一 步引发肌细胞的兴奋和收缩。
G蛋白效应器 G蛋白效应器的激活可以引致胞浆中
第二信使物质的生成增加。 G蛋白效应器有：1、腺苷酸环化酶
(AC)2、磷脂酶C(PLC)
第二信使：细胞内产生的信号分子 的物质，可以激活胞质内的蛋白激酶。
蛋白激酶：催化蛋白质的磷酸化酶， 导致蛋白质状态变化，从而引起生理功 能改变。
神经递质、激素等（第一信使）
类固醇激素的作用机制：细胞 外液中的各种化学分子、脂溶性分 子的类固醇激素和甲状腺激素，可 以直接进入靶细胞后引起功能变化。
这类受体与神经递质结合后，引起 突触后膜离子通道的快速开放和离子的 跨膜流动，导致细胞膜电位的改变，从 而实现快速跨膜转导。由于激活后可引 起离子的跨膜流动，所以又称促离子型 受体。
化学门控通道：与神经递质结合后，引起突触后膜离子通道的 快速开放和离子的跨膜流动，导致细胞膜电位的改变，从而实现快 速跨膜转导。对离子通道型受体介导的信号转导的研究，最早是从 对运动神经纤维末梢释放的乙酰胆碱（Ach）如何引起它所支配的骨 骼肌细胞兴奋的研究开始的。
骨骼肌终板膜受体被神经末梢释放的Ach激活后，引起终板膜 Na+和K+的跨膜流动，使膜两侧的离子浓度和电位发生变化，并进一 步引发肌细胞的兴奋和收缩。
G蛋白效应器 G蛋白效应器的激活可以引致胞浆中
第二信使物质的生成增加。 G蛋白效应器有：1、腺苷酸环化酶
(AC)2、磷脂酶C(PLC)
第二信使：细胞内产生的信号分子 的物质，可以激活胞质内的蛋白激酶。
蛋白激酶：催化蛋白质的磷酸化酶， 导致蛋白质状态变化，从而引起生理功 能改变。
神经递质、激素等（第一信使）
类固醇激素的作用机制：细胞 外液中的各种化学分子、脂溶性分 子的类固醇激素和甲状腺激素，可 以直接进入靶细胞后引起功能变化。
《动物生理学》教学课件：02 细胞膜的功能结构和跨膜信号通讯
脂 质—为主 蛋白质—为主 糖 类—极少
细胞膜的液体镶嵌模型（fluid mosaic model）
图2-8
胆碱 磷酸 头
极性？ 甘油
脂肪酸（尾） 极性？
膜脂质的特点
熔点较低—在一般体温下呈液态，具有一定程度 流动性
在较高温度下—呈溶胶状态 在较低温度下—呈凝胶状态
（二）细胞膜蛋白质及其功能
细胞膜含100多种不同的蛋白质成分
转运蛋白：参与膜内外物质转运的
膜通道 载体 离子泵等
受体蛋白：能与激素或递质特异性结合的 酶蛋白：具有催化作用的 免疫蛋白：与细胞的免疫机能有关的
膜蛋白与膜脂质两种结合方式
表面蛋白质peripheral protein（20-30%）：以肽 链的氨基酸基团与脂质的极 性基团结合，分布于膜的内 侧或外侧表面。
G蛋白偶联受体系统组成部分
（二）G蛋白偶联受体介导的信号转导 G蛋白偶联受体
外界化学因子与受体结合 （1）激活与受体耦联的G蛋白（guanine nucleotidebinding protein） （2）G蛋白的-亚单位与其他两种亚单位
分离，并结合GTP作用于效应器酶。 （3）导致第二信使（如cAMP酶）含量增
电荷变化 机制：K+外流 K+平衡电位： 胞内︰胞外=155 ︰4
Na+ Na+
Na+
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几种主要的跨膜信号转导方式
（一）通过具有特异感受结构的通 道蛋白质完成的跨膜信号转导
1.化学门控通道
化学物质控制： 递质、 激素等 主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触
后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。 作用：产生局部电位
例：终板膜化学门控通道
2.电压门控通道
主要分布： 神经轴突、骨骼肌、 心肌细 胞的一般细胞膜上。
1.进入“细胞3” 2.返回“细胞1” 3.结束
4.返回主菜单
作用： 产生动作电位
跨膜电位控制
例：钠通道
3. 机械门控通道
机械刺激通过某种机制使机械感受器细胞膜上的 通道开放，产生感受器电位。
例：听觉毛细胞、肌梭等
各种门控通道完成的跨膜信号转导特点： （1）速度相对较快 （2）对外界作用出现反应的位点较局限。
1. 肾上腺素+受体 Gs蛋白 激活腺苷 酸环化酶
膜电位状态
极化
去极化 反极化 超射值 复极化 超极化
静息电位存在时膜两侧保持的内负外正 的状态。 静息电位减小甚至消失的过程。 膜内电位由零变为正值的过程。 膜内电位由零到反极化顶点的数值。 去极化、反极化后恢复到极化的过程。 静息电位增大的过程。
A P 的 波 形
AP的特点：“全或无”现象 AP的意义：兴奋的标志
ATP
cAMP
一些蛋白质磷酸化
PKA
2. 乙酰胆碱+受体
Go蛋白 激活磷脂酶C
磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇+二酰甘油
一些蛋白质磷酸化
PKC
1 第一信使：激素、递质等 2 效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶C等 3 第二信使：cAMP、IP3、DG、cGMP、
PG、钙离子等 第二信使学说
（三）由酪氨酸激酶受体完成的跨膜 信号转导
细胞受刺激时产生动作电位。 兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激
条件： 1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率 *刺激内向电流和外向电流 *离子内向电流和外向电流
阈刺激
阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率 固定时，引起组织兴奋所需的最 小刺激强度。
阈 刺 激：强度等于阈值的刺激。 阈下刺激：强度小于阈值的刺激。 阈上刺激：强度大于阈值的刺激。
兴奋性的衡量指标：阈值
兴奋性∝1/阈值 例：
指 标 A肌肉
阈值 兴奋性
0.7V 较大
B肌肉
1.2V 较小
（三）组织兴奋及其恢复过程 中兴奋性的变化
分期
兴奋性
反
应
绝对不应期
零 对任何刺激不起反应
相对不应期 低于正常 对阈上刺激起反应 超 常 期 稍高于正常 对阈下刺激可起反应
酪氨酸激酶受体： 膜外部分 跨膜a- 螺旋
膜内肽段wenku.baidu.com
识别相应配体
酪氨酸残基磷酸化
肽类激素（如胰岛素）、细胞因子（如NGF）
细胞膜上酪氨酸激酶受体
膜内侧肽段的蛋白激酶被激活
酪氨酸残基磷酸化
细胞功能改变
第三节 细胞的兴奋性和生物电现象
一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。
低 常 期 稍低于正常 对阈上刺激起反应
绝对不应期
意义：连续刺激不可能引起AP的融合
AP产生的最大频率=1/绝对不应期 （理论值）
一、细胞的生物电现象 及其产生机制
（一）生物电现象的观察 和记录方法
（二）细胞的静息电位
静息电位： 细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。
（三）细胞的动作电位
动作电位： 细胞受刺激时， 细胞膜在静息电 位基础上发生的 一次迅速而短暂 的可扩布性电位。
（一）通过具有特异感受结构的通 道蛋白质完成的跨膜信号转导
1.化学门控通道
化学物质控制： 递质、 激素等 主要分布：肌细胞的终板膜、神经细胞的突触
后膜及某些嗅、味感受细胞的膜中。 作用：产生局部电位
例：终板膜化学门控通道
2.电压门控通道
主要分布： 神经轴突、骨骼肌、 心肌细 胞的一般细胞膜上。
1.进入“细胞3” 2.返回“细胞1” 3.结束
4.返回主菜单
作用： 产生动作电位
跨膜电位控制
例：钠通道
3. 机械门控通道
机械刺激通过某种机制使机械感受器细胞膜上的 通道开放，产生感受器电位。
例：听觉毛细胞、肌梭等
各种门控通道完成的跨膜信号转导特点： （1）速度相对较快 （2）对外界作用出现反应的位点较局限。
1. 肾上腺素+受体 Gs蛋白 激活腺苷 酸环化酶
膜电位状态
极化
去极化 反极化 超射值 复极化 超极化
静息电位存在时膜两侧保持的内负外正 的状态。 静息电位减小甚至消失的过程。 膜内电位由零变为正值的过程。 膜内电位由零到反极化顶点的数值。 去极化、反极化后恢复到极化的过程。 静息电位增大的过程。
A P 的 波 形
AP的特点：“全或无”现象 AP的意义：兴奋的标志
ATP
cAMP
一些蛋白质磷酸化
PKA
2. 乙酰胆碱+受体
Go蛋白 激活磷脂酶C
磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇+二酰甘油
一些蛋白质磷酸化
PKC
1 第一信使：激素、递质等 2 效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶C等 3 第二信使：cAMP、IP3、DG、cGMP、
PG、钙离子等 第二信使学说
（三）由酪氨酸激酶受体完成的跨膜 信号转导
细胞受刺激时产生动作电位。 兴奋性：组织或细胞对刺激发生反应的能力
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
（二）刺激引起兴奋的条件和阈刺激
条件： 1 刺激强度 2 刺激持续时间 3 刺激强度-时间变化率 *刺激内向电流和外向电流 *离子内向电流和外向电流
阈刺激
阈值：刺激持续时间和强度-时间变化率 固定时，引起组织兴奋所需的最 小刺激强度。
阈 刺 激：强度等于阈值的刺激。 阈下刺激：强度小于阈值的刺激。 阈上刺激：强度大于阈值的刺激。
兴奋性的衡量指标：阈值
兴奋性∝1/阈值 例：
指 标 A肌肉
阈值 兴奋性
0.7V 较大
B肌肉
1.2V 较小
（三）组织兴奋及其恢复过程 中兴奋性的变化
分期
兴奋性
反
应
绝对不应期
零 对任何刺激不起反应
相对不应期 低于正常 对阈上刺激起反应 超 常 期 稍高于正常 对阈下刺激可起反应
酪氨酸激酶受体： 膜外部分 跨膜a- 螺旋
膜内肽段wenku.baidu.com
识别相应配体
酪氨酸残基磷酸化
肽类激素（如胰岛素）、细胞因子（如NGF）
细胞膜上酪氨酸激酶受体
膜内侧肽段的蛋白激酶被激活
酪氨酸残基磷酸化
细胞功能改变
第三节 细胞的兴奋性和生物电现象
一、兴奋性和刺激引起兴奋的条件 兴奋：活组织或细胞对刺激发生的反应。
低 常 期 稍低于正常 对阈上刺激起反应
绝对不应期
意义：连续刺激不可能引起AP的融合
AP产生的最大频率=1/绝对不应期 （理论值）
一、细胞的生物电现象 及其产生机制
（一）生物电现象的观察 和记录方法
（二）细胞的静息电位
静息电位： 细胞未受刺激时 膜两侧的电位差。
（三）细胞的动作电位
动作电位： 细胞受刺激时， 细胞膜在静息电 位基础上发生的 一次迅速而短暂 的可扩布性电位。