细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传导
细胞通讯与信号传导细胞是生物体的最基本单位，每个细胞都像一个小工厂，拥有自己的机器和设备，它们需要不断地接收与发出信息才能完成各自的任务，这就需要细胞间的通讯与信号传导。
本文将从细胞通讯和信号传导两个方面介绍这个重要的生命现象。
一、细胞通讯细胞通讯是指细胞之间通过化学信号相互交流的过程。
这种信号传递可以调节细胞的生命周期、维持内环境的恒定，以及协调身体各系统之间的协同运作。
在细胞通讯中，信号的传递可以分为内源性和外源性两类。
内源性信号是由细胞内自身产生的，如某些信号分子可以调节基因表达，从而影响一系列细胞行为。
外源性信号则来自外界，如神经元通过传递神经递质来调节细胞行为。
通常，细胞通讯的信号传递过程可分为三个基本步骤：识别、传递和响应。
第一步是识别阶段，在这个阶段，细胞必须能够识别外界或内源性信号分子。
这需要细胞表面的受体与信号分子之间发生特定的化学结合。
第二步是信号的传递阶段，在这个阶段，信号分子通过细胞内传递通路进入到细胞内部，从而调节细胞行为。
第三步是响应阶段，在这个阶段，细胞根据传递的信号做出相应的反应。
二、信号传导信号传导是指信号分子在细胞内部的传递过程。
它涉及一系列的生化反应和分子互动。
信号分子进入到细胞内部后，可能被一些蛋白激酶或酶水解，进而改变信号分子的化学结构。
这些过程就是信号转导的第一步，即信号的转换，使原本无法进入细胞内部的信号分子转变为可以作用于细胞内部的具有生物活性的物质。
第二步是信号传导通路，在这一步中，转换后的信号分子会引起细胞内一些特定蛋白质的生物分子反应，这些反应一般有激活或抑制的作用，从而调节细胞内的活动。
最后一步是响应阶段，在这个阶段，细胞会根据信号的强度和类型产生不同的反应，如细胞分裂、细胞分化、细胞凋亡等。
总的来说，细胞通讯和信号传导是两个紧密联系的概念。
细胞通讯的主要任务是产生信号分子，并将其传递到另一个细胞，而信号传导则是用一种内部系统将细胞解码和响应这些信号。
细胞生物学：第9章 细胞通讯与信号传递
G蛋白耦联的受体：
单条多肽形成7次跨膜α螺旋；其中螺旋5和6间 的胞内环状结构域是与G蛋白作用的位点；
G蛋白耦联的受体介导的3条细胞信号通路：
1. cAMP信号通路：又称PKA系统 •效应酶：腺苷酸环化酶 •在胞内形成的第二信使是： cAMP •cAMP通过激活蛋白激酶A（PKA）影响下游分子
2. 磷脂酰肌醇信号通路：又称PKC系统或双信使系统 •效应酶：磷脂酶C •在胞内形成的第二信使是： IP3和DAG •DAG通过激活蛋白激酶C (PKC) 来影响下游分子 •IP3释放Ca2+调控钙调蛋白引起细胞反应
信号分子：都是疏水的、脂溶性小分子 受体：是依赖激素激活的基因调控蛋白
受体的三大结构域：
失
活
HSP90
态
信号
激 活 态
HSP90
胞内受体蛋白家族
类固醇激素是一类亲脂性信号分子，可与胞内受体 结合，提高受体与DNA结合能力，增强基因转录
类固醇激素诱导的基因活化分两阶段：
初级反应阶段：直接激活少数特殊基因，反应迅速
通过与质膜结合的信号分子
３通过间隙连接/胞间连丝使细胞质互通
通过间隙连接使细胞质互通
分泌化学信号进行的通讯（普遍方式）
内分泌
旁分泌ห้องสมุดไป่ตู้
化学突触 自分泌
细胞间接触依赖性通讯
（三）细胞通信的组成元件
◆信号的发射 信号分子
◆信号的识别 受体
◆信号转导 胞内的第二信使
◆信号传递的放大与终止 分子开关
胞外信号分子 受体
“明星分子（star molecule）”：一氧化氮NO
20世纪80年代后期证实的唯一气体性信号分子
可以直接进入细胞激活相应的靶酶，参与体内 众多的生理病理过程
第五章 细胞通讯与信号传递
（三）、细胞的信号分子与受体 ）、细胞的信号分子与受体
信号分子 激素 肾上腺素 胰岛素 雌二醇 局部介质 表皮生长因子 组胺 NO 神经递质 乙酰胆碱 Γ-氨基丁酸 氨基丁酸 接触依赖性信号 分子（ ） 分子（δ） 神经终末 神经终末 预定神经元 胆碱衍生物 谷氨酸衍生物 跨膜蛋白 兴奋性神经递质 抑制性神经递质 抑制相邻细胞以与信号细胞相同的方 式分化 不同细胞 肥大细胞 神经细胞 蛋白质 组氨酸衍生物 可溶性气体 刺激上皮细胞和多种细胞的增殖 扩张血管，增加渗透， 扩张血管，增加渗透，有助发炎 引起平滑肌细胞松驰， 引起平滑肌细胞松驰，调节神经细胞 肾上腺 胰腺β细胞 胰腺 细胞 卵巢 酪氨酸的和衍生物 蛋白质 类固醇 增加血压、 增加血压、心律 刺激肝细胞葡萄糖摄取、蛋白质合成 刺激肝细胞葡萄糖摄取、 诱导和维持雌性第二性征 合成或分泌位点 化学性质 生理功能
4、信号通路 、
信号通路： 信号通路：signaling pathway，细胞接受外界信号，通 ，细胞接受外界信号， 过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号， 过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号， 最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这 最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应， 系列称之。 系列称之。 细胞识别正是通过各种不同的信号通路实现的。 细胞识别正是通过各种不同的信号通路实现的。
2、受体 、
受体： 识别和选择性结合某种配 受体：receptor，是一种能够识别和选择性结合某种配 ，是一种能够识别和选择性结合 体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信 信号分子）的大分子，当与配体结合后， 号转导作用将胞外信号转换为胞内物理或化学的信号， 号转导作用将胞外信号转换为胞内物理或化学的信号， 以启动一系列过程，最终表现为生物学效应。 以启动一系列过程，最终表现为生物学效应。 受体多为糖蛋白， 受体多为糖蛋白，包括与配体结合区域及产生效应区 域。且均有特异性。 且均有特异性。 根据受体存在部位， 根据受体存在部位，分细胞内受体和细胞表面受体
细胞通讯和细胞信号转导
名称
合成部位 化学特性
主要作用
肾上腺素 肾上腺 酪氨酸衍生物 提高血压、心率、增强代谢
皮质醇
肾上腺 类固醇
在大多数组织中影响蛋白、糖、脂肪的代谢
雌二醇
卵巢
类固醇
诱导和保持雌性副性征
胰高血糖素 胰α细胞 肽
胰岛素
胰β细胞 蛋白质
睾酮
睾丸
类固醇
在肝、脂肪细胞刺激葡萄糖合成、糖原断裂、 脂断裂
刺激肝细胞等葡萄糖吸收、蛋白质及脂的合 成
亚基与催化亚基分开，被
激活的催化亚基可使底物
cAMP激活蛋白激酶A
➢ 蛋白激酶A的细胞质功能和细胞核功能
PKA既可直接修 饰细胞质中的底物蛋白， 使之磷酸化后立即起作 用，也可以进入细胞核 作用于基因表达的调控 蛋白,启动基因的表达。
cAMP与蛋白激酶对细胞活性的影响
蛋白激酶A的细胞质功能:
糖原分解：在脊椎动物中,糖原的分解受一些激素的控制,如肾上 腺素和胰高血糖素中的任何一种激素同细胞膜受体结合,都会激活磷酸 化酶,使糖原分解成1-磷酸葡萄糖,然后进一步分解为6-磷酸葡萄糖、 葡萄糖后进入血液 。
PKC系统的信号转导
由于该系统中的第二信使是磷脂肌醇,故此这一系统又称为磷脂 肌醇信号途径(phosphatidylinositol signal pathway)。
在这一信号转导途径中,膜受体与其相应的第一信使分子结合后， 激活膜上的Gq蛋白(一种G蛋白),然后由Gq蛋白激活磷酸脂酶Cβ (phos pholipase Cβ, PLC), 将膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinos itol biphosphate, PIP2)分解为两个细胞内的第二信使：二酰甘油( dia cylglycerol, DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)。IP3动员细胞内钙库释放 Ca2+到细胞质中与钙调蛋白结合，随后参与一系列的反应；而DAG在 Ca2+的协同下激活蛋白激酶C，然后通过蛋白激酶C引起级联反应，进 行细胞的应答, 故此将该系统称为PKC系统,或称为IP3、DAG、Ca2+信 号通路。
了解细胞的信号传递与细胞通讯
了解细胞的信号传递与细胞通讯细胞是构成生物体的基本单位，它们通过信号传递与通讯来实现生物体内的协调和调节。
了解细胞的信号传递机制对于探索生命奥秘以及相关疾病的治疗具有重要意义。
本文将就细胞的信号传递与通讯进行探讨。
一、细胞的信号传递机制细胞的信号传递机制是指细胞内外环境信息的接收、传递和响应的过程。
广义的信号传递包括细胞间的相互作用以及细胞内各种信号传导的过程。
细胞间的相互作用是指细胞通过细胞外分泌物（如激素）或细胞接触等方式传递信息。
这种方式通过细胞表面的受体感知到信号，然后经过信号转导传递给细胞内的靶蛋白，从而引发一系列信号级联反应，最终实现细胞的应答。
另一种信号传递方式是细胞内的信号传导。
细胞内的信号传导通常是通过细胞内分子间的相互作用来传递信号。
常见的信号传导分子有离子、细胞因子、酶、蛋白激酶等。
这些信号传导分子可以通过磷酸化、磷酸酶等酶促反应来改变其活性，从而实现信号的传导。
二、细胞通讯的方式细胞的通讯方式有多种，包括直接接触、细胞外信号分子介导以及细胞外囊泡转运等。
1. 直接接触：直接接触是指细胞之间通过细胞间连接或结构物相互贴附、接触来进行信息传递。
这种方式常见于神经元之间的传递、免疫细胞的识别和交流等。
2. 细胞外信号分子介导：细胞外信号分子介导是指细胞通过分泌信号分子来传递信息。
这些信号分子可以是激素、生长因子等蛋白质，也可以是小分子信号物质如细胞因子、氨基酸等。
这些信号分子可以通过扩散或运输蛋白质在细胞间传递信息。
3. 细胞外囊泡转运：细胞外囊泡转运是细胞之间通过囊泡来传递信号和物质。
这种方式常见于细胞的分泌、摄取等生理过程中。
三、典型的信号传递通路细胞的信号传递通路有很多，其中细胞外信号分子介导的通路是比较典型的。
1. G蛋白偶联受体信号传导通路：这是一种广泛存在于细胞膜上的信号传导方式。
当外界的信号分子（如激素）结合到受体上时，受体会激活相应的G蛋白，从而引发下游的蛋白级联反应，最终产生一系列生理效应。
细胞生物学第11章-细胞通讯与信号转导
（3）不同的细胞通过各自的受体，对胞外信号应答， 产生相同的效应。如：肝细胞肾上腺素受体和胰 高血糖素受体结合各自的配体激活以后，都能促 进血糖的升高。
（4）一种细胞具有一套多种类型的受体，应答多种 不同的胞外信号，从而启动细胞的不同生物学效 应。
（３）自分泌（autocrine）：
细胞对自身分泌物产生反应，常见于病理 条件下。如：肿瘤细胞合成释放生长因子刺 激自身。
（4）化学突触传递神经信号：
神经细胞兴奋后，动作电位的传递，引起突 触前突起终末分泌化学信号，扩散至突触后细 胞，实现电信号和化学信号之间的转换。
2 通过细胞的直接接触（contactdependent signaling）：即细胞间接 触性依赖的通讯
（3）气体信号分子： 第一个发现的气体信号分子是NO，可以进入细胞直 接激活效应酶，参与体内众多的生理和病理过程。
2. 受体（receptor）
是一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子, 通过和配体的结合，经信号转导作用，最终表现为生 物学效应。
▪ 受体的结构特点：
多为糖蛋白，至少包含配体结合区和效应区2个 功能区域，分别具有结合特异性和效应特异性。
▪ 特异性 ▪ 放大作用 ▪ 信号终止或下调特征 ▪ 整合作用
第二节
细胞内受体介导的信号传递
一、细胞内受体与基因表达
细胞内受体活化的机制：
激活前：受体和抑制性蛋白结合成复合物 激活后：如果甾类激素和受体结合，导致抑制
性蛋白从复合物上解离下来，使受体暴露出 DNA结合位点，激素－受体复合物与基因调 控区（激素应答元件，hormone response element, HRE）结合，影响基因的转录。
细胞信号传递和通讯网络
组织器官的形成
通过细胞间信号传递调控细胞间的相 互作用和排列组合，形成具有特定结 构和功能的组织器官。
06
细胞信号传递和通讯网络的研究 展望
研究现状与挑战
研究现状
目前，细胞信号传递和通讯网络的研究已经深入到分子水平，揭示了多种信号分 子的作用机制和细胞通讯网络的复杂结构。
挑战
然而，由于细胞信号传递和通讯网络的复杂性和动态性，目前仍存在许多未知领 域和难题，如信号通路的交叉调控、细胞通讯的时空特异性等。
细胞之间通过胞间连接（如紧密 连接、缝隙连接等）直接传递信 号分子，以调节通讯网络。
通讯网络与细胞命运的决定
01
信号通路与基因表达的调控
信号通路能够调控基因的表达，从而影响细胞的增殖、分化、凋亡等命
运。
02
信号整合与细胞决策
细胞通过整合来自不同信号通路的信号，作出相应的细胞决策，如细胞
周期进程、细胞迁移等。
通过信号传递调控免疫细胞的基因表达和表观遗传修饰，形成免疫 记忆，实现再次免疫应答。
在发育生物学中的应用
细胞命运的决定
细胞信号传递参与调控细胞的增殖、 分化和凋亡等过程，决定细胞的命运 。
胚胎发育的调控
细胞信号传递在胚胎发育过程中发挥 重要作用，参与调控胚胎的形态发生 、器官形成和生长发育等过程。
未来研究方向与趋势
研究方向
未来，研究将更加注重细胞信号传递 和通讯网络的系统性、整体性和动态 性，探索信号通路之间的相互作用和 网络调控机制。
趋势
同时，随着新技术和新方法的不断发 展，如单细胞测序、高通量筛选、生 物信息学等，将为细胞信号传递和通 讯网络的研究提供更加精确和高效的 手段。
对生物医学领域的影响与意义
细胞通讯与信号传递
抑制性蛋 白Hsp90
转录激活 结构域
激素结 合位点
DNA结合位点
激素
DNA 激素反应元件
靶基因转录
mRNA
甾类激素
• 受体是胞内激素激活的基因调控蛋白。 • 受体与配体（如皮质醇）结合，使抑制性蛋白与受体分离，暴露与
DNA的结合位点。 • 受体结合的序列是受体依赖的转录增强子。
细胞信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导 为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这是细胞信号 系统的主线，这种反应序列称之为细胞信号通路。
2020/1/19
细胞通讯的六个基本步骤:
细胞内化学信号分子的合成
化学信号分子转运至靶细胞
2020/1/19
信号分子与靶细胞受体特异性结合并使受体激活 活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径 引发细胞功能、代谢或发育的改变 信号解除并导致细胞反应终止
细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞的固有特征有关
相同信号可产生不同效应
不同信号可产生相同效应
不同细胞对同一化学信号分子可能具有不同受体，故不同的靶细胞以不同的方式应答于相同的 化学信号（Ach作用于骨骼肌细胞引起收缩，作用于心肌细胞却降低收缩频率，作用于唾液腺 细胞则引起分泌） 不同的细胞具有相同的受体，当与同一种信号分子结合时，不同细胞对同一信号产生不同的反 应 同一细胞上不同的受体应答与不同的胞外信号产生相同的效应（肝细胞肾上腺素或胰高血糖素 受体在结合各自配体被激活后，都能促进糖原降解而升高血糖） 一种细胞具有一套多种类型的受体，应答多种不同的胞外信号从而启动细胞不同生物学效应
1.开关蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭
细胞生物学 第八章 细胞信号转导
分子开关： 分子开关：①磷酸化和去磷酸化
②GTP和GDP的交替结合 GTP和GDP的交替结合
二、通过细胞内受体介导的信号传递
细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。 细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。 在细胞内，受体与抑制性蛋白结合形成复合物， 在细胞内，受体与抑制性蛋白结合形成复合物，导 致基因处于非活化状态，配体与受体结合后， 致基因处于非活化状态，配体与受体结合后，导致 抑制性蛋白从复合物上解离下来，受体的DNA结合 抑制性蛋白从复合物上解离下来，受体的 结合 位点被激活。 位点被激活。
受体结构域为： 位于C端激素结合位点 受体结构域为： 位于 端激素结合位点
位于中部的DNA结合位点 结合位点 位于中部的 转录激活结构域
● 甾类激素介导的信号通路 ●一氧化氮介导的信号通路
（A）细胞内受体蛋白作用模型 ）细胞内受体蛋白作用模型; （B）几种胞内受体蛋白超家族成员 ）
● 甾类激素介导的信号通路
三、通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递 亲水性分子只能与细胞表面受体相结合， 亲水性分子只能与细胞表面受体相结合，
细胞表面受体分为： 细胞表面受体分为： (ion-channel离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptor) proteinG蛋白偶联受体(G protein-linked receptor) 酶偶联受体(enzyme-linked receptor) (enzyme-
反应链：激素
→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖 蛋白偶联受体→ 蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖 的蛋白激酶A→基因调控蛋白→ 的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 A→基因调控蛋白
细胞间通讯与信号传递
细胞间通讯与信号传递细胞是构成生物体的基本单位。
更进一步，细胞是一个极度复杂的生物系统，有着自我调节、自我修复和不断演化的能力。
生物体中的每一个细胞都要和周围的细胞以及外部环境进行交流和互动，而这种交流和互动主要通过细胞间通讯和信号传递来完成。
细胞间通讯与信号传递是维持生命的基本机制，从单细胞生物到多细胞生物，从植物到动物都离不开这个过程。
在生物体内，细胞间通讯和信号传递涉及到大量的生化和生理过程，包括细胞膜、细胞质、细胞器和基因调控等等。
在这篇文章中，我们将会深入探究这个为人类所熟知和掌握的生物学基础知识。
细胞的信号传递在细胞之间或细胞内部，信号分子可以引起复杂的反应链。
这些反应涉及到大量的动态变化，包括离子浓度、逐渐变化的蛋白质浓度和各种细胞器的活动。
总的来说，信号传递由以下步骤组成：1. 接受信号：刺激信号（也称激素）作为第一信号被细胞接受。
刺激信号可以是其他细胞所释放的激素，也可以是环境刺激（例如光、温度和机械性刺激）。
2. 信息传递：信号分子传递信息的过程。
通常，信号分子会引起复杂的反应链，这些反应链涉及到包括离子浓度、逐渐变化的蛋白质浓度和各种细胞器的活动等等。
在此过程中，信号分子通过自身与受体相互作用，进而形成多种重要的活性物质。
3. 反应效应：指细胞接受信息后，所引起的一系列反应和效应。
这些效应通常包括改变细胞膜、改变代谢和改变细胞周期等等。
由此可见，细胞之间信号传递过程中涉及到多个层面的生化反应。
这种复杂性要求对细胞间通讯和信号传递有全面而深入的理解。
细胞间通讯细胞间通讯主要包括两种方式，化学通讯和机械通讯。
一、化学通讯化学通讯是细胞间直接或间接地通过分泌物来进行的交流方式。
分泌物可以是蛋白质分子或小分子化合物，也可以是其他细胞所释放的激素。
其主要特征是：1. 信号分子：分泌物为信号分子，信号分子可以是激素、激活物或其他细胞分泌的成分。
这些信号分子通过自身与受体相互作用，形成多种细胞效应。
东北师范大学细胞生物学第八章 细胞信号转导
Ras蛋白对细胞膜受体信号的收敛作用 蛋白对细胞膜受体信号的收敛作用
细胞内信号的网络
二、细胞对信号的控制
靶细胞对信号分子刺激的脱敏反应
2，受体（receptor） 受体（receptor）
细胞内受体（主要结合小的脂溶性信号分子） 细胞内受体（主要结合小的脂溶性信号分子） 细胞表面受体（结合水溶性分子） 细胞表面受体（结合水溶性分子） ● 离子通道偶联受体 ● G蛋白偶联受体 ● 酶联受体 一个受体至少有两个功能域（接受和效应） 一个受体至少有两个功能域 （ 接受和效应 ） ； 一个细胞有多 种受体；同一受体在不同的细胞表面有不同的效应。 种受体；同一受体在不同的细胞表面有不同的效应。
4，分子开关 （molecular switches） ， ）
GTPase分子开关（包括Ras蛋白等） 分子开关（包括 蛋白等） 分子开关 蛋白等 通过蛋白磷酸酶的分子开关
磷酸化和GTPase分子开关 分子开关 磷酸化和
二、信号转导系统及其特征
（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白
信号分子 膜蛋白受体
组分及其分析
G蛋白偶联受体 蛋白偶联受体 G蛋白活化与调节 蛋白活化与调节 效应酶——腺苷酸环化酶 效应酶 腺苷酸环化酶
cAMP
cAMP信号通路对基因转录的激活 信号通路对基因转录的激活
激素诱导的腺苷酸环化酶的激活与抑制
（二）磷脂酰肌醇信号通路
磷脂酰肌醇的代谢途径
“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→ 双信使系统”反应链：胞外信号分子→ 蛋白偶联受体→ 蛋白→ 胞内Ca 浓度升高→ 结合蛋白(CaM)→ (CaM)→细胞反应 →IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应 磷脂酶C(PLC)→ 磷脂酶C(PLC)→ C(PLC) →DAG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na 交换使胞内pH →DAG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH 激活PKC→蛋白磷酸化或促
细胞的信号传导与通讯
细胞的信号传导与通讯细胞是生命的基本单位，其中包含了许多化学物质和分子结构。
细胞内的许多活动都需要进行精确的调控和协调，而信号传导与通讯机制在这一过程中扮演着重要的角色。
本文将探讨细胞的信号传导与通讯机制，以及它们在生物学中的重要性。
一、细胞的信号传导细胞的信号传导是指细胞内外信号的感受、转导和响应过程。
细胞通过感受外界因素或其他细胞释放的信号分子，将这些信号转化为细胞内部的特定信号，进而影响细胞内的生理反应和行为。
1.1 膜受体与外界信号的感受细胞膜是细胞内外信号传导的重要界面。
膜上存在着多种受体分子，包括离子通道、酶联受体和G蛋白偶联受体等。
这些受体能够感受外界的信号分子，如激素、神经递质等。
1.2 信号传导的转导与放大一旦外界信号被膜上的受体感受到，它们就会通过一系列的转导过程被传递到细胞内。
这些转导过程包括蛋白激酶的激活、蛋白酶的活化、离子通道的开闭等。
转导的一个重要特点是能够放大信号，使得细胞能够对微弱的刺激做出较大的反应。
1.3 下游的细胞生理反应经过信号传导和转导后，细胞会进行一系列的生理反应。
这些反应可以是改变细胞内的代谢、运动，或者调控基因的表达等。
这些变化进一步影响细胞的形态、功能和存活。
二、细胞的通讯与调节细胞之间的通讯与调节是生物体内各个组织和器官协调工作的基础。
细胞通过一系列的信号分子，如激素、细胞因子和神经递质等，进行信息交流和调节。
2.1 激素的信号传导激素是一类具有广泛生物活性的信号物质，它们通过血液或者其他体液传播到身体的各个部位，从而调节个体的生长、发育和代谢等过程。
激素通过与靶细胞表面的受体结合，触发细胞内的信号传导，最终影响靶细胞的功能。
2.2 细胞因子的通讯与调节细胞因子是一类介导细胞间相互作用的信号分子，它们可以促进细胞的增殖、分化和凋亡等。
细胞因子通过与特定的受体结合，触发细胞内信号传导，从而对受体细胞进行调节。
2.3 神经递质的传递与调节神经递质是神经系统中用于传递信息的化学物质，它们通过突触间隙将信号从一个神经元传递到另一个神经元。
细胞通讯与信号传递
在细胞内一系列信号传递的级联反应中， 对信号通路的激活或失活起调节作用的 蛋白质分子称为分子开关(p224)。常见 的有两类：
蛋白激酶 GTP结合蛋白
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
G蛋白作为分子开关：G蛋白的活化和失活 细胞通讯与信号传递
二、信号转导系统及其特性
（一）基本组成与信号蛋白
细胞通讯与信号传递
（一）方式 1 通过分泌化学信号进行 2 细胞间接触依赖性的通讯 （contact-dependent signaling) 3 通过间隙连接或胞间连丝使细胞
质相互沟通
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞分泌化学信号的作用方式
内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine) 自分泌(autocrine) 通过化学突触传递神经信号
信号传递细胞通的讯与信级号传递联反应
信号转细导胞通讯的与信号一传递 般模式
（二）信号分子与受体(p220)
1.信号分子(signal molecule) 亲水性信号分子——神经递质、生长
因子、细胞因子、局部化学递质、大 多数激素，介导短暂的反应，与细胞 表面受体结合 *前列腺素为脂溶性，但不能穿过质膜， 与表面受体结合
至少包括两个功能区域：配体结合区域和
产生效应的区域。
细胞内受体
离子通道耦联受体
细胞表面受体
G蛋白耦联受体
酶连受体
细胞通讯与信号传递
三 种 类 型 的 细 胞 表 面 受 体
细胞通讯与信号传递
（2）特点 ◆结合特异性 ◆效应特异性 ◆受体交叉(receptor crossover) ◆可逆性 ◆特定的组织定位 （3）类型 （4）反应的复杂性
细胞的信号传递与细胞通讯
细胞的信号传递与细胞通讯细胞是生物体的基本单位，细胞内有着复杂而精密的信号传递系统，通过这一系统，细胞能够与周围的细胞进行通讯和相互协调。
细胞的信号传递过程是一种高度有序的分子通讯网络，它在调控细胞的生存、增殖、分化和适应环境等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍细胞的信号传递机制、细胞通讯的方式以及其在生物体内的重要性。
一、信号传递的机制细胞的信号传递可以分为外源性信号和内源性信号，外源性信号是细胞与外界环境的相互作用所产生的信号，如化学物质的浓度、光照强度等；内源性信号则来自于细胞内部的调控过程，包括细胞自身的代谢状态、基因表达等。
信号传递主要通过受体和信号转导分子来实现。
当外源性信号物质与受体结合时，会引起细胞内的一系列反应，从而将信号传递给细胞内部。
信号转导分子包括蛋白质激酶、离子通道、细胞内信号分子等，它们能够将外源性信号转换为细胞内的生化信号，从而激活或抑制一系列的信号传递通路。
信号传递的终点通常是细胞核或细胞质内的靶基因或靶酶。
二、细胞通讯的方式细胞通讯主要通过细胞间的直接接触和间接接触来进行。
1. 直接接触通讯直接接触通讯是指细胞之间通过细胞间连接通道进行信号传递。
这种方式常见于一些单细胞生物或细胞比较紧密的组织中。
例如，细菌通过纤毛或鞭毛之间的连接通道进行信号传递。
2. 间接接触通讯间接接触通讯主要通过分泌信号物质进行。
细胞会释放一些特定的分子信号物质，这些信号物质可以传递给周围的细胞，并触发相应的反应。
这种方式在多细胞生物中较为常见，如神经元通过神经递质进行信号传递。
三、细胞通讯的重要性细胞通讯对于维持生物体的正常功能和适应外界环境至关重要。
它在下面几个方面发挥着重要作用：1. 细胞分化与发育在多细胞生物中，细胞通讯对于细胞分化和器官发育非常关键。
通过信号传递，一些调节因子可以被激活或抑制，从而控制细胞的命运和功能，使其分化成不同类型的细胞，并最终形成各种组织和器官。
2. 免疫应答与炎症调节细胞通讯在免疫应答和炎症调节中发挥着重要作用。
生物学中的细胞信号传导与通讯
生物学中的细胞信号传导与通讯细胞是生命的基本单位，而细胞之间的相互通讯和信号传导是维持生物体正常功能的关键。
细胞信号传导与通讯使得细胞能够感知外界环境变化，并作出相应的反应。
本文将探讨细胞信号传导的基本原理、通讯的机制以及其在生物学中的重要作用。
一、细胞信号传导的基本原理细胞信号传导是指外界刺激通过细胞膜内外的信号传导途径，引起细胞内某些特定分子或基因发生变化的过程。
它通常包括信号的接受、传递和反应三个步骤。
1. 信号的接受细胞膜是细胞与外界环境之间的界面，也是细胞信号传导的主要场所。
在细胞膜上存在丰富的受体蛋白，它们能够识别并结合特定的信号分子，如激素、神经递质等。
当信号分子与受体蛋白结合时，会发生结构变化，从而激活受体。
2. 信号的传递信号的传递是指信号从细胞膜传递到细胞内部，并引发一系列的生化反应。
一种常见的信号传递机制是通过细胞膜上的受体激活一系列的信号转导分子，如G蛋白、酪氨酸激酶等。
这些分子能够将接受到的信号转化成细胞内的化学信号，通过级联反应传递到下游的效应分子。
3. 信号的反应信号的反应是指细胞内部发生的生化反应或生理功能的改变。
这些反应通常包括基因表达的调控、细胞增殖、分化和凋亡等。
细胞根据接收到的信号调整自身的状态，以适应外界环境的变化。
二、细胞通讯的机制细胞通讯是细胞间相互交流和信息传递的过程，在生物体内起着至关重要的作用。
细胞通讯可以通过细胞间的直接接触或通过细胞外的信号分子来实现。
1. 直接接触的细胞通讯一些细胞之间可以通过直接接触进行通讯。
这种接触可以通过细胞间的质膜融合、神经突触接触等方式实现。
直接接触通讯主要用于局部组织或细胞群体之间的协作，如神经细胞间的信号传导和免疫细胞间的相互作用等。
2. 信号分子的细胞通讯另一种常见的细胞通讯机制是通过细胞外的信号分子来实现。
这些信号分子可以通过体液循环系统或细胞间隙的扩散进行传递。
典型的例子包括激素的作用和神经递质的传导等。
生物学中的细胞信号传导与细胞通讯
生物学中的细胞信号传导与细胞通讯细胞信号传导与细胞通讯细胞是生命的基本单位，而细胞信号传导与细胞通讯在维持生物体正常功能与调控中起着重要作用。
通过一系列复杂的分子机制，细胞能够感知环境信号并通过信号传导网络与其他细胞进行交流与协调。
本文将为您介绍细胞信号传导与细胞通讯的基本概念、重要信号通路以及其在生物学中的意义。
一、细胞信号传导的基本概念细胞信号传导是指细胞内外信息的传递过程。
外部刺激、细胞内代谢产物与细胞内外通讯集体作用，通过分子信号传导链的级联反应来调控细胞的功能与行为。
细胞信号传导的基本原理是：外界刺激通过细胞膜上的受体感知，进而引发分子信号传导级联反应，最终调控细胞内的基因表达与蛋白质活性。
细胞信号传导通常包含以下几个关键步骤：1. 受体激活：外界刺激（如激素、神经递质或生物分子）与细胞膜上的受体结合，激活受体。
2. 信号传导：激活的受体将信号传递给细胞内部的信号分子，如细胞内的转导蛋白。
3. 激活级联反应：激活的信号分子通过级联反应，将信号传递给下一层级的分子组分。
4. 核内反应：信号在细胞内逐层传递，最终到达细胞核，并影响基因的表达与调控。
二、细胞通讯的重要信号通路1. 细胞膜受体：细胞膜受体是一类能够感知外界刺激的蛋白质，包括离子通道、酪氨酸激酶受体、G蛋白偶联受体等。
这些受体位于细胞膜上，能够感知环境中的物质并将信号传递到细胞内。
例如，神经递质通过受体与神经元进行通讯，调控神经传导。
2. 第二信使：当细胞膜受体被刺激后，会引发第二信使的产生与释放，从而传导信号。
常见的第二信使包括环磷酸腺苷（cAMP）、鸟苷酸环化酶（cGMP）以及各种离子，如钙离子（Ca2+）等。
这些第二信使能够调节细胞内的酶活性、蛋白质磷酸化以及基因表达等过程。
3. 细胞核与基因表达：信号传导的最终目的是影响细胞核内的基因表达与调控。
通过激活转录因子、调控DNA甲基化以及利用RNA调控等机制，信号传导能够影响细胞内的基因转录与翻译，并调节生物体的生理与生化过程。
生物学中的细胞信号传导与细胞通讯
生物学中的细胞信号传导与细胞通讯细胞是生物体的基本结构单位，而细胞信号传导和细胞通讯则扮演着连接不同细胞以及细胞内外环境的重要角色。
细胞信号传导是指细胞间或细胞内的信息传递过程，而细胞通讯是指细胞间相互沟通以实现协调行动的方式。
本文将详细介绍细胞信号传导和细胞通讯的机制和重要性。
一、细胞信号传导的机制1. 激素信号传导激素是一种分泌于体内的生物活性物质，它可以通过血液远距离传达信息。
激素通过与细胞膜上的受体结合，触发细胞内的信号传导通路，从而影响细胞的功能和行为。
2. 神经递质信号传导神经递质是一种通过神经元释放到神经突触的化学物质，它可以快速地传递信息。
神经递质通过与神经元上的受体结合，触发神经冲动的传导，从而在神经系统中完成信息的传递。
3. 细胞外基质信号传导细胞外基质是细胞周围的支持和保护细胞的结构物质，它可以通过与细胞表面的受体结合，触发细胞内的信号传递通路。
细胞外基质信号传导对细胞的形态、功能和增殖等过程起到重要调控作用。
4. 炎症信号传导炎症是机体对受损组织或感染的一种非特异性反应，它通过多种信号通路传导，引导免疫系统进行反应。
炎症信号传导的目的是清除病原体和修复组织损伤。
二、细胞通讯的方式1. 直接细胞间接触细胞可以通过细胞间连接，如细胞黏附和神经突触等方式直接接触进行通讯。
这种直接细胞间接触的方式适用于局部区域的细胞间通讯。
2. 细胞外信号分子的释放与识别细胞可以通过释放细胞外信号分子，如细胞因子和激素等，来与邻近或远距离的细胞进行通讯。
这些信号分子会与细胞膜上的受体结合，触发细胞内信号传导通路，从而传递信息。
3. 细胞外波动电势传导某些细胞，特别是神经元，可以通过产生和传导波动电势来实现细胞间的通讯。
这种细胞外波动电势传导的方式快速而准确，适用于神经系统中信息的传递。
三、细胞信号传导与细胞通讯的重要性细胞信号传导和细胞通讯是生物体内细胞间协调工作和适应环境变化的关键机制。
通过细胞间的信号传递和通讯，细胞可以快速响应外界刺激，并调节细胞的功能和行为。
细胞信号与细胞通讯
细胞信号与细胞通讯细胞信号与细胞通讯在维持生命活动中发挥着至关重要的作用。
细胞通过信号传递和通讯系统相互联系，以协调和调控各种生物过程。
本文将从细胞信号传递的基本机制、细胞通讯的多样性和重要性以及细胞信号与疾病之间的关联等方面进行阐述。
一、细胞信号传递的基本机制细胞信号传递是指细胞间通过化学和物理方式传递信息的过程。
一般来说，细胞信号传递过程包括信号产生、传导和响应三个主要步骤。
1. 信号产生细胞利用一系列信号分子产生信号。
这些信号分子可以是激素、生长因子、细胞外基质或其他细胞产生的分子。
信号分子在内外环境的刺激下被活化，进而触发信号传递的下一步骤。
2. 信号传导信号传导是指信号分子在细胞内传递的过程。
细胞膜上的受体负责接收外部信号分子，将其转化为细胞内的信号。
信号分子可以通过直接作用于受体激活，或者通过离子、二级信号分子等中介物质传导。
3. 信号响应信号传递最终导致细胞的特定响应。
这些响应可以是细胞生长、分化、凋亡、代谢等生物过程的调控。
信号响应往往通过调节细胞内的基因表达或蛋白质活性来实现。
二、细胞通讯的多样性和重要性细胞通讯是指细胞间通过传递信号而实现相互联系的过程。
细胞通讯可以是细胞内部的通讯，也可以是细胞之间的通讯。
1. 细胞内部通讯细胞内部通讯是指细胞内不同区域的信号传递。
比如，钙离子在细胞内起着重要的信号传导媒介物的作用，它可以通过细胞质内或内质网钙释放而实现细胞内信号的扩散。
2. 细胞间通讯细胞间通讯是指细胞之间通过细胞外介质进行交流。
细胞间通讯可以通过直接接触，如细胞间的紧密连接；也可以通过间接方式，如细胞间的细胞外基质和细胞外泡。
细胞通讯的重要性在于维持组织和器官的正常功能。
细胞通过通讯系统进行协作，保持组织内细胞的一致性和稳定性。
当细胞通讯失调时，可能导致疾病的发生，如癌症、免疫系统疾病等。
三、细胞信号与疾病之间的关联细胞信号传递的异常与多种疾病的发生和发展密切相关。
以下是一些常见疾病与细胞信号异常之间的关联：1. 癌症癌症的发生与细胞信号传递的异常有关。
第八章 细胞通讯与信号传递1-1
由约100个氨基酸残基组成的
SH2结构域（又称作Src同源
区）特异性识别配体上磷酸化 酪氨酸及其C端的3-6个氨基
酸残基。其对配体的识别特性
取决于特定的空间结构。SH2 结构域广泛存在于蛋白酪氨酸
激酶、磷酸酶、磷醋酶、信号
接头蛋白及转录因子等蛋白分 子内,而参与调控相应的信号
传导通路。SH2结构域所介导
8
三类细胞表面受体 (cell-surface receptors)：离子通道偶联受 体、G蛋白偶联受体和酶联受体。都有结合配体的功能域和 产生效应的功能域。
离子通道偶联受体
G蛋白偶联受体
酶联受体
结合于细胞内受体的信号分子
雌二醇（E2）
维他命D3 氢化可的松 睾酮
甲状腺素
视黄醇
结合于细胞内受体的信号分子的特点： 都是疏水的、脂溶性小分子。
19
信号产 生细胞
G蛋白偶 联受体 G蛋白
腺苷酸环化酶
第二 信使
靶细胞
腺苷酸环化酶 是G蛋白 的下游效应物，由G 蛋白激活，水解细胞质 中ATP产生第二信使 cAMP，引起细胞内的 反应。
王书p190－192
20
脂肪细胞激素诱导的腺苷酸环化酶 的激活与抑制（P236图）
1. cAMP信号通路 (cAMP signal pathway)
Phosphotyrosines of RTK act as binding sites for a specific SH2 protein called GRB2 (Growth factor
receptor binding protein in mammalian).
GRB2 is not a protein with catalytic activity, but one that functions solely as an adapter molecule that links other proteins into a complex. Sos(son of sevenless) is a guanine nucleotide exchange factor for Ras (Ras-GEF)
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• ④蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA）：由两个 催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基 结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚 基，激活蛋白激酶A的活性。
• ⑤ 环 腺 苷 酸 磷 酸 二 酯 酶 （ cAMP phosphodiesterase, PDE ） ： 降 解
• 乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合酶
→NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→cGMP→蛋白激酶
ＧＰＫＧ活化→抑制肌动－肌球蛋白复合物的信号通路→
平滑肌舒张→血管扩张、血流通畅。
• 硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在体 内转化为NO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧 量。
•
旁分泌（paracrine）：信号分子通过扩散作用于邻近的细 胞。包括：①各类细胞因子（如表皮生长因子）；②气体 信号分子（如：NO）。
• •
突触信号发放：神经递质经突触作用于特定的靶细胞。 自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同 一细胞，常见于癌变细胞。
（二）细胞识别与信号通路
• G蛋白：即：trimeric GTP-binding regulatory protein。
• 组成：αβγ三个亚基， α 和γ亚基属于脂锚定蛋白。 • 作用：分子开关，α亚基结合GDP处于关闭状态，结合 GTP处于开启状态。α亚基具有GTP酶活性，能催化所结 合的ATP水解，恢复无活性的三聚体状态，其GTP酶的活
Louis J. Ignarro
Ferid Murad
三、 膜表面受体介导的信号转导
• 膜表面受体主要有三类：
– ①离子通道型受体（ion-channel-linked receptor）；
– ②G蛋白耦联型受体（G-protein-linked receptor）； – ③酶耦联的受体（enzyme-linked receptor）。
DNA结合位点而被激活。
• 受体结合的DNA序列是受体依赖的转录增强子。
（一）、类固醇激素
• 类固醇激素分子相对质量为300Da左右，这类激素通常表现为影响细 胞分化等长期的生物学效应。 • 类固醇激素诱导的基因活化分为两个阶段： • ①初级反应：直接活化少数基因转录的初级反应阶段，发生迅速。 • ②次级反应：初级反应的基因产物再活化其他基因，产生延迟的次级
• 不同细胞对cAMP信号途径的反应速度不同：
– 在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为葡糖1-磷酸，而抑制糖原 合成。 – 在某些分泌细胞，需要几个小时， 激活的PKA 进入细胞核，将 CRE结合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE（cAMP response element ）是DNA上的调节区域。
• 1、细胞间隙连接
• 两个相邻的细胞以连接子（connexon）相联系。连接子
中央为直径1.5nm的亲水性孔道。允许小分子物质如Ca2+、 cAMP通过，有助于相邻同型细胞对外界信号的协同反应， 如可兴奋细胞的电耦联现象（电紧张突触）。
connexon
2、细胞间接触性依赖的通讯
• 即细胞识别（cell recognition）。如：精子和卵子
cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用。
Degredation of cAMP
• Gs调节模型: • 激素与Rs结合，Rs构象改变，与Gs结合，Gs的α亚基排斥 GDP，结合GTP而活化，Gs解离出α和βγ。
– α亚基活化腺苷酸环化酶，将ATP转化为cAMP。 – βγ亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。
（三）、细胞信号分子与受体
• 1、细胞的信号分子
• 种类：化学信号如肽类激素、局部介质、神经递质、气体分子（NO、
CO）、氨基酸、核苷酸、脂类、胆固醇衍生物；物理信号如光、电
和温度变化等。。 • 特点：①特异性；②高效性；③可被灭活。 • 脂溶性信号分子（如甾类激素和甲状腺素）可直接穿膜进入靶细胞， 与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达。NO属于气体 信号分子，可进入细胞直接激活效应酶。
磷酸化激酶
• 糖原磷酸化酶（失活）
蛋白磷酸酶
糖原磷酸化酶（活化）
但是肾上腺素不能直接改变磷酸化酶和蛋白磷酸酶的活性， 只有在破碎的肝细胞粗制剂中，激素才起作用。最后发现， 在补充了ATP和Mg2+的肝细胞匀浆的膜组分及细胞器后， 生成了一种热稳定性，可透析的小分子物质cAMP 第二信使学说：cAMP、cGMP、IP3、DAG为公认的第 二信使。
•
第二信使的作用：信号转换、信号放大。
2、受体（receptor）
• 能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物 质，多为糖蛋白，至少包括两个功能区域：配体结合区域 和产生效应的区域。 • 受体的特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。 • 分为：细胞内受体（intracellular receptor）、细胞表面受 体（cell surface receptor）。
• 血管内皮细胞和神经元细胞是NO的生成细胞，NO的生成
由一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化，以
L精氨酸为底物，以NADPH作为电子供体，生成NO和L瓜
氨酸。 • NO没有专门的储存及释放调节机制，作用于靶细胞上NO 的多少直接与NO的合成有关。
• NO的作用机理：
• 细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，
而且与细胞的固有特征有关。
– 有时相同的信号可产生不同的效应，如Ach可引起骨骼
肌收缩、降低心肌收缩频率，引起唾腺细胞分泌。
– 有时不同信号产生相同的效应，如肾上腺素、胰高血
糖素，都能促进肝糖原降解而升高血糖。
3、第二信使与分子开关
• 第二信使的发现:向肝组织加入肾上腺素时，糖原分解为 葡萄糖，即糖原磷酸化酶活性增加了，它是糖原分解的限 速酶。正是这项初步工作导致cAMP的发现。
性能被GAP增强。
• G蛋白耦联型受体：7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号
分子，胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细 胞内产生第二信使。 • 类型：①多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体，② 味觉、视觉和嗅觉感受器。
• 相关信号途径：cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。
GTP-binding regulatory protein
Guanylate cyclase
Regulation of contractility of arterial smooth muscle by NO and cGMP
• 1998年R．Furchgott等三位美国科学家因对NO信号转导
机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。
Robert F. Furchgott
（一）cAMP信号途径
• 通过调节cAMP的浓度，将细胞 外信号转变为细胞内信号。 • 主要组分： • ①激活型受体（Rs）或抑制型 受体（Ri）； • ②活化型调节蛋白（Gs）或抑 制型调节蛋白（Gi）；
G-protein linked receptor
• ③ 腺苷酸环化酶：
跨膜12次。在Mg2+ 或Mn2+ 的存在下， 催 化 ATP 生 成 cAMP。
一、细胞通讯与细胞识别
• （一）细胞通讯 细胞通讯（cell communication）：细胞发出的信息通 过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。它是多细 胞生物体的发生和组织构件，协调细胞的功能，控制细胞 的生长和分裂所必需的。 细胞通讯的三种方式：①通过分泌化学信号进行细胞间 互相通讯；②细胞间接触性依赖的通讯；③细胞间的间隙 连接方式。 细胞分泌化学信号的作用方式：①内分泌；②旁分泌； ③自分泌；④通过化学突触传递神经信号。
为，如细胞生长、分裂、分化、死亡及其各种生理功能。
FUNCTIONS OF CELL COMMUNICATION
Gene transcription
Cell proliferation
Cell survival Cell death Cell differentiation Cell function Cell motility Immune responses
• 霍乱毒素能催化ADP核糖基共价结合到Gs的α亚基上，使α 亚基丧失GTP酶的活性，处于持续活化状态。导致霍乱病 患者细胞内Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。
• cAMP信号途径可表示为：
– 激素→ G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP – →依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。
• 细胞识别（cell recognition）：细胞之间通过细胞表面的 信息分子选择性相互作用（即受体和配体之间），导致胞 内一系列生理生化变化，引起细胞反应的现象。 • 细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。 • 信号通路：外界信号 胞内信号 基因表达 细胞应答
信号转导（signal transduction）： 指外界信号（如光、 电、化学分子）作用于细胞表面受体，引起胞内信使的浓 度变化，进而导致细胞应答反应的一系列过程。
Chemical synapse
Acetylcholine receptor
Three conformation of the acetylcholine receptor
Ion-channel linked receptors in neurotransmission
二、G蛋白耦联型受体
• 第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在 信号转导的早期表现为激酶级联（kinase cascade）事件，
即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和
放大。
Cell surface receptors
一、离子通道型受体
• 受 体 本 身 为 离 子 通 道 ， 即 配 体 门 通 道 （ ligand-gated channel）。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号 分子为神经递质。 • 分为： • 阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体； • 阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受体。