离子通道型受体
生理学大题(2)
⽣理学⼤题(2)第⼀章绪论1.试述⼈体功能的调节⽅式。
神经调节:是通过反射⽽影响⽣理功能的⼀种调节⽅式。
体液调节:是指体内某些特殊化学物质通过体液途径⽽影响⽣理功能的⼀种调节⽅式。
⾃⾝调节:是指组织细胞不依赖于神经或体液因素,⾃⾝对环境刺激发⽣的⼀种适应性反应。
2.何为内环境和稳态?有何重要的⽣理学意义?稳态也称⾃稳态,是指内环境理化性质的相对恒定状态。
稳态的维持是机体⾃我调节的结果,需要全⾝各系统和器官的共同参与和相互协调。
稳态是维持机体正常⽣命活动的必要条件。
3.神经调节和体液调节有何区别?神经调节是通过反射⽽影响⽣理功能的⼀种调节⽅式,是⼈体⽣理功能调节的最主要的形式。
体液调节是指体内某些特殊的化学物质通过体液途径⽽影响⽣理功能的⼀种调节⽅式。
⼀般情况下,神经调节⽐较迅速、精确⽽短暂,⽽体液调节则相对缓慢、持久⽽弥散。
4.试⽐较反应、反射、反馈的概念有何区别?5.何为反馈?举例说明体内的正反馈和负反馈调节。
由受控部分发出的信息反过来影响控制部分的活动,称为反馈。
负反馈指受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反的⽅向改变。
动脉⾎压的减压反射就属于负反馈。
当动脉⾎压升⾼时,可通过反射抑制⼼脏和⾎管的的活动,使⼼脏活动减弱,⾎管舒张,⾎压回降。
正反馈则是受控部分发出的反馈信息调整控制部分活动最终使受控部分活动朝着与原先活动相同的⽅向改变。
例如排尿反射过程中,当开始排尿后,尿液刺激了后尿道的感受器,感受器不断发出反馈信息进⼀步加强排尿中枢活动,使排尿反射增强直⾄尿液排完。
第⼆章细胞的基本功能(⼀)1.单纯扩散和易化扩散有那些异同点?单纯扩散是脂溶性物质和少数分⼦很⼩的⽔溶性物质的过膜⽅式。
易化扩散是指⾮脂溶性物质或亲⽔性物质借助细胞膜上的膜蛋⽩的帮助进⼊膜内的⼀种运输⽅式。
单纯扩散和异化扩散均属于被动运输,扩散⽅向和速度取决于该物质在膜两侧的浓度梯度、电位梯度以及膜对此物质的通透性。
受体的分类与功能
受体的分类与功能受体是细胞表面或亚细胞组分的一类生物大分子,可以特异性识别,并与有生物活性的化学信号物质(配体)结合,从而激活或启动一系列生物化学反应,最后导致该信号物质特定的生物效应。
受体主要有两方面的功能:一是识别特异的信号物质一配体,与之结合;二是把识别和接受的信号准确无误地放大并传递到细胞内,启动一系列细胞内信号级联反应,最后导致特定的细胞生物学效应。
要使细胞间的信号转换为细胞内信号,受体的两个功能缺一不可。
根据受体结构和功能不同,一般可分为以下几类。
1.离子通道型受体离子通道型受体由多亚基组成受体—离子通道复合体,本身既有信号结合位点,又是离子通道。
其跨膜信号转导无需中间步骤,反应快,一般只需几毫秒。
它们分为两类:一类是配体依赖性复合体,另一类为电压依赖性复合体。
配体依赖性复合体常见于神经细胞和神经肌肉接头处。
属于此类受体的有烟碱型乙酰胆碱受体(nAchR)、γ—氨基丁酸受体(GABAR)、甘氨酸受体、谷氨酸/天冬氨酸受体、5—羟色胺受体和ATP受体等。
它们都是由几个亚基组成的寡聚体蛋白,当神经递质与受体结合而改变通道蛋白的构象,导致离子通道的关闭或开启,改变质膜的离子通透性,将细胞外的化学信号转换为电信号,继而改变突触后细胞的兴奋性,产生生物效应。
电压依赖性复合体是单个大分子多肽,每个分子含有4个同源重复序列,跨膜形成离子通道。
二氢吡啶受体是这类复合物的代表之一,二氢吡啶对该复合体的影响可调节L型Ca2+慢通道。
2.G蛋白偶联受体这类受体具有七段跨膜的。
螺旋结构,故也称七次跨膜受体。
受体本身并不具有酶活性,也不直接导致第二信使的生成。
但这类受体与鸟苷酸结合调节蛋白(guaninenucleotide—binding regulatory proteins,G蛋白)偶联,通过G蛋白触发多种细胞内信使系统,继而作用于信号酶或离子通道,引起生物效应,故将这类受体称为G蛋白偶联受体。
G蛋白偶联受体介导多样化的细胞外信号分子的细胞应答,包括多种肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物以及光量子。
胆碱能受体的分类
胆碱能受体的分类
胆碱能受体是一类重要的神经递质受体,主要分为两大类: 离子
通道型胆碱能受体和七膜蛋白型胆碱能受体。
离子通道型胆碱能受体(nAChR)是一种在神经系统中广泛存在的
离子通道受体,又称为离子型胆碱能受体。
它由五个亚单位组装而成,包括α、β、γ、δ、ε等次单元。
nAChR 是快速作用的离子通道受体,其主要功能是调节神经细胞之间的传递信息速度,促进神经递质
释放。
七膜蛋白型胆碱能受体(mAChR)是一种G蛋白耦联七转膜受体,
主要分布在脑干、大脑皮层和周围器官等部位。
mAChR 可以调控细胞
的内分泌功能、心血管系统、呼吸道、肠胃道等生理过程。
mAChR可进一步细分为M1,M2,M3,M4,M5几种亚型,各有不同的分布和功能。
其中M1型mAChR主要分布在海马、前额叶等脑区,参与学习和记忆等
认知功能。
M2型在心脏、肺等器官中主要抑制乙酰胆碱释放,调节心
跳和呼吸。
M3型主要作用于平滑肌,促进消化道蠕动和分泌物的排出。
M4、M5则分布于多个脑区和外周器官,参与各种生理过程的调节。
总的来说,胆碱能受体在神经系统和外周器官中都发挥着重要的
作用。
对于疾病的治疗和药物研发具有重要参考价值。
因此,深入了
解胆碱能受体的分类、分布和功能,有助于更好地理解神经生物学、
疾病发生机理等领域的研究。
神经递质和受体的分类和作用机制
神经递质和受体的分类和作用机制神经递质和受体是神经系统中重要的组成部分,它们与神经元之间进行信息传递,调节睡眠、情绪、记忆、运动等生理过程。
本文将介绍神经递质和受体的分类和作用机制。
一、神经递质的分类神经递质是指在神经元之间传递信息的化学物质。
根据化学性质和功能,神经递质可以分为以下几类:1.单胺类神经递质单胺类神经递质主要包括:去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺等。
它们分别由去甲肾上腺素能神经元、多巴胺能神经元和5-羟色胺能神经元释放,作用于相应的受体。
2.乙酰胆碱类神经递质乙酰胆碱是一种重要的神经递质,在神经系统中的作用非常广泛,如调节肌肉收缩、促进记忆和学习等。
乙酰胆碱主要由乙酰胆碱能神经元释放,作用于乙酰胆碱受体。
3.氨基酸类神经递质氨基酸类神经递质包括:谷氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸等。
谷氨酸和甘氨酸主要作为兴奋性神经递质,而GABA则是一种抑制性神经递质。
它们分别由谷氨酸能神经元、GABA能神经元和甘氨酸能神经元释放,作用于相应的受体。
4.肽类神经递质肽类神经递质是由多肽合成酶合成的,如神经肽Y、降钙素、神经酰胺等。
它们分别由相应的神经元释放,作用于相应的受体。
二、受体的分类受体是神经递质作用的靶点,分为离子通道型受体和G蛋白偶联型受体两种。
1.离子通道型受体离子通道型受体分为硬膜下蛋白质受体、离子型谷氨酸受体、非NMDA型谷氨酸受体、GABA受体等。
它们是由蛋白质组成的离子通道,受体激活后,离子通道打开,离子流入或流出神经元,从而改变神经元的兴奋性或抑制性。
2.G蛋白偶联型受体G蛋白偶联型受体是膜上七次跨膜的蛋白质,由三部分组成:外部受体结构、七次跨膜蛋白和内部酶或离子通道。
激活这种受体的神经递质结合外部受体结构后,激活内部酶或离子通道,从而改变神经元的兴奋性或抑制性。
三、作用机制神经递质和受体的作用机制有以下两种:1.兴奋性或抑制性神经递质的作用兴奋性神经递质的作用机制是通过打开或关闭离子通道,增加或减少神经元膜的通透性,使离子流入或流出神经元,提高神经元兴奋性。
受体——百度百科
受体——百度百科2014-5-1 摘编受体是一类存在于胞膜或胞内的,能与细胞外专一信号分子结合进而激活细胞内一系列生物化学反应,使细胞对外界刺激产生相应的效应的特殊蛋白质。
与受体结合的生物活性物质统称为配体(ligand)。
受体与配体结合即发生分子构象变化,从而引起细胞反应,如介导细胞间信号转导、细胞间黏合、胞吞等过程。
中文名受体外文名 receptor药理学概念糖蛋白或脂蛋白构成的生物大分子存在位置细胞膜、胞浆或细胞核内功能识别特异的信号物质等特征结合的特异性、高度的亲和力等目录1简介 2功能 3特征 4分类 5概括 6本质 7特性 8与生理学和医学的关系 9药理1简介受体(receptor)受体细胞受体在药理学上是指糖蛋白或脂蛋白构成的生物大分子,存在于细胞膜、胞浆或细胞核内。
不同的受体有特异的结构和构型。
受体在细胞生物学中是一个很泛的概念,意指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能变化的生物大分子。
受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分,它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部,进而引起生物学效应。
在细胞通讯中,由信号传导细胞送出的信号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细胞的应答,接收信息的分子称为受体,此时的信号分子被称为配体(ligand)。
在细胞通讯中受体通常是指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。
2功能受体是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子,可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质(配体)结合,从而激活或启动一系列生物化学反应,最后导致该信号物质特定的生物效应。
通常受体具有两个功能:1、识别特异的信号物质--配体,识别的表现在于两者结合。
配体,是指这样一些信号物质,除了与受体结合外本身并无其他功能,它不能参加代谢产生有用产物,也不直接诱导任何细胞活性,更无酶的特点,它唯一的功能就是通知细胞在环境中存在一种特殊信号或刺激因素。
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16酶偶联受体介导的跨膜信号传导的特性酶偶联受体介导的信号转导途径:酶偶联受体具有和G蛋白偶联受体完全不同的分子结构和特性,受体分子的胞质侧自身具有酶的活性,或者可直接结合与激活胞质中的酶。
①酪氨酸激酶受体本身具有酪氨酸蛋白激酶(PTK)活性。
当激素与受体结合后,可使位于膜内区段上的PTK 激活,进而使自身肽链和膜内蛋白底物中的酪氨酸残基磷酸化,经胞内一系列信息传递的级联反应,最终导致细胞核内基因转录过程的改变以及细胞内相应的生物效应。
大部分生长因子、胰岛素和一部分肽类激素都是通过该类受体信号转导。
②鸟苷酸环化酶受体与配体(心房钠尿肽)结合,将激活鸟苷酸环化酶(GC),GC使胞质内的GTP环化,生成cGMP,cGMP结合并激活蛋白激酶G(PKG),PKG对底物蛋白磷酸化,从而实现信号转导17.离子通道型受体的结构特点和功能离子通道型受体离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体。
这种离子通道受体与受电位控制的离子通道不同,它们的开放或关闭直接接受化学配体的控制,这些配体主要为神经递质。
离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变,即是通过将化学信号转变成为电信号而影响细胞的功能的。
离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,即配体门通道(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。
离子通道型受体分为阳离子通道,如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体,和阴离子通道,如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。
18.水溶性激素和脂溶性激素信号信号传导途径的主要区别答:激素可分为水溶性激素(如肾上腺素)和脂溶性激素(如固醇类激素)。
1》孕激素、雌激素、雄激素、醛固酮等类固醇激素存在不同于基因组作用的快速非基因组作用。
非基因组作用的特点:(1)作用快;(2)可在不能完成mRNA转录和蛋白质合成的细胞株或没有类固醇激素核受体的细胞株中观察到该作用;(3)偶联大分子不能穿过胞膜进入胞内的类固醇激素仍然具有该作用;(4)不能被转录/蛋白合成抑制剂所阻断;(5)不能被经典的基因组类固醇激素受体拮抗剂所阻断。
细胞生理学中的离子通道和受体分析
细胞生理学中的离子通道和受体分析细胞生理学是研究细胞在生物体内活动的科学,它关注细胞内分子机制的生理学过程,包括细胞内信号传导、代谢、分化和细胞周期等方面。
其中,离子通道和受体分析是细胞生理学研究的重要方向。
离子通道是细胞生物膜上的特殊蛋白分子,它可以通过调节离子进出细胞,起到调控细胞电位、钙离子浓度等生理过程的作用。
离子通道可以分为离子选择性通道和非选择性通道两种类型。
离子选择性通道是指只允许某种类型的离子通过的通道,例如钙离子通道、钾离子通道等;而非选择性通道则是所有离子都可以通过的通道,例如Na+/K+通道。
离子通道的活性可以受到多种信号的调控,包括电压、配体结合、细胞内信号分子等。
电压依赖型离子通道是最常见的一种离子通道,它的活性是以细胞膜的电势变化为基础。
例如,钾离子通道的活性是受到细胞内的钾离子浓度和膜电位的调控。
当细胞内的钾离子浓度增加或细胞膜电位降低时,钾离子通道会打开,允许更多的钾离子进入细胞。
这一过程是神经元兴奋性传导的基础,也被应用于药物研发和治疗中。
另一方面,配体依赖型离子通道则是受到配体分子结合的调控。
例如,神经递质乙酰胆碱能够结合到肌肉细胞上的乙酰胆碱受体,从而激活钠离子通道,使神经信号传导到肌肉细胞中。
因此,阻断乙酰胆碱受体的结合或阻止钠离子通道的活性,可以用于肌肉松弛等疾病的治疗。
与离子通道不同,受体则是细胞表面蛋白分子,它可以接受外界信号分子的结合,从而引起细胞内的信号转导。
受体主要分为离子通道受体和酪氨酸激酶受体两种类型。
离子通道受体是指通过配体分子结合来调节离子通道活性的受体,例如NMDA受体,是钙离子通道受体中最复杂的一种。
它不仅可以与谷氨酸结合来调节钙离子通道活性,还可以与多种信号分子相互作用,调节神经元发育、突触可塑性等方面。
酪氨酸激酶受体则是受到酪氨酸激酶酶活性调控的受体,例如胰岛素受体、生长因子受体等。
这些受体可以促进细胞增殖、分化等生理活动,也可以通过突变或异常表达导致癌症等疾病的发生。
离子通道型受体神经肌肉例子
离子通道型受体神经肌肉例子离子通道型受体是一类广泛存在于神经系统和肌肉组织中的膜蛋白,其功能是通过开启或关闭通道来调节细胞内外离子的流动,从而参与神经传递和肌肉收缩等生理过程。
下面将列举10个离子通道型受体的例子,并对其功能和相关疾病进行简要介绍。
1. 神经细胞膜的钠通道:这是一种关键的离子通道型受体,通过调节细胞内外钠离子的流动,参与神经冲动的产生和传导。
某些突变导致钠通道功能异常,会引发神经肌肉疾病,如多发性肌病。
2. 神经细胞膜的钾通道:钾通道调节神经细胞的静息膜电位和动作电位的复极化过程。
某些遗传突变可导致钾通道功能异常,引起多种神经疾病,如特发性全身性肌张力障碍。
3. 神经肌肉接头的乙酰胆碱受体:这是一种离子通道型受体,位于神经肌肉接头的肌肉细胞膜上,通过结合乙酰胆碱来打开离子通道,引起肌肉收缩。
自身免疫性乙酰胆碱受体抗体的产生可导致重症肌无力等疾病。
4. 中枢神经系统的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体:NMDA 受体是一种离子通道型受体,在学习和记忆等神经功能中起重要作用。
NMDA受体功能异常可能与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关。
5. 心脏细胞的L-型钙通道:这是一种离子通道型受体,调节心脏肌细胞内外钙离子的平衡,参与心脏收缩和舒张过程。
某些突变可导致L-型钙通道功能异常,引发心律失常等心脏疾病。
6. 眼睛视网膜的光感受器离子通道:光感受器离子通道位于视网膜视杆细胞和视锥细胞上,调节光信号的转导和视觉信息的处理。
某些突变可导致光感受器离子通道功能异常,引发遗传性视网膜疾病,如视网膜色素变性症。
7. 耳蜗中的钾通道:钾通道位于耳蜗内毛细胞上,调节听觉信号的转导和传递。
某些遗传突变可导致钾通道功能异常,引发遗传性耳聋。
8. 肌肉细胞的钙释放通道受体:这是一种离子通道型受体,位于肌肉细胞内质网上,调节细胞内钙离子的释放,参与肌肉收缩过程。
某些遗传突变可导致钙释放通道受体功能异常,引发遗传性肌病。
西医综合-生理学细胞知识点整理
西医综合-生理学细胞知识点整理●第一节、细胞膜的物质转运功能考纲:跨细胞膜的物质转运(单纯扩散、易化扩散、主动转运和膜泡运输)●1、细胞膜的化学组成及其分子排列形式●2、跨细胞膜的物质转运考点1:●第二节、细胞的信号转导考纲:离子通道型受体、G蛋白偶联受体、酶联型受体和核受体介导的信号转导。
●1、信号转导概述●2、离子通道型受体介导的信号转导●3、G蛋白耦联受体介导的信号转导●4、酶联型受体介导的信号转导●5、招募型受体介导的信号转导●6、核受体介导的信号转导●第三节、细胞的电活动考纲:细胞的电活动(静息电位)考纲:细胞的电活动(动作电位,兴奋性及其变化)考纲:细胞的电活动(局部电位)●1、静息电位●测定和概念●产生机制●细胞膜两侧离子浓度差和平衡电位●静息时细胞膜对离子的相对通透性●钠泵的生电作用●2、动作电位●概念和特点●产生机制●电化学驱动力及其变化(短视频)●动作电位期间的期间细胞膜通透性的变化●钠电导和钾电导●膜电导改变的实质●离子通路的功能状态●触发●阈刺激●阈电位●传播●AP在同一个细胞上●AP在细胞间●兴奋性及其变化●兴奋性●细胞兴奋后兴奋的变化●绝对不应期●相对不应期●超长期●低常期●3、电紧张电位和局部电位●细胞膜和胞质的被动电学特征(不考)●电紧张电位:没有离子通路的激活和膜电导的变化。
●局部电位:有离子通路的激活和膜电位的变化。
●概念●特征和意义●第四节、肌细胞的收缩——横纹肌考纲:骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递考纲:横纹肌兴奋-收缩偶联及其收缩机制考纲:影响横纹肌收缩效能的因素●1、骨骼肌神经-肌肉接头处的兴奋传递●结构●兴奋传递过程●2、横纹肌细胞的结构特征●肌原纤维和肌节●肌管系统●3、横纹肌细胞的收缩机制●肌丝的分子结构●肌丝滑行过程●4、横纹肌细胞的兴奋-收缩耦联●横纹肌细胞的电兴奋过程●兴奋-收缩耦联的基本步骤●5、影响横纹肌收缩的效能的因素●前负荷●后负荷●肌肉收缩能力●收缩的总和。
离子通道与受体主讲
P2Y受体分子结构及特性: P2Y受体由308-377个氨基酸组成的蛋 白质。 与其它G蛋白耦联受体一样具有7个跨膜 结构域。有较长的胞外N末端,和胞内 C末端。
P2Y受体 胞内转导机制: 大多数P2Y受体经G蛋白耦联,激活PLC, 导致IP3形成和胞内Ca2+动员。少数 P2Y受体经G蛋白耦联,激活AC。
1、膜受体 水溶性物质与膜受体结合 (1)环状受体 即配体门控离子通道 神经递质 (2)七个跨膜α螺旋受体 蛇型受体 其胞浆面第三个环能与鸟苷酸结合 蛋白相偶联
鸟苷酸结合蛋白(简称G蛋白)是一类和 GDP或GTP结合、位于细胞膜胞浆面的 外周蛋白 由三个亚基组成α、β、γ 两种构象 活化型(GDP)、非活化型(GTP) 效应酶 腺苷酸环化酶(AC) 磷脂酶C(PLC)
2、膜片钳构型(configuration) 膜片钳是一种能测定单离子通道(single ion channels)电生理新研究技术 (1)细胞贴附式(cell attached mode): 这种构型适用于在完整的细胞膜上 ( 全细 胞)测定单通道电流,用于研究某些特殊 物质,如神经递质(加入到细胞浸溶液中), 引起通道的改变(调制或调节作用)。
(二)胞内受体 胞内受体多为反式作用因子 类固醇激素、甲状腺素、维甲酸 1. 结构:高度可变区 N端 转录激活 作用 2. DNA结合区 富含半胱氨酸 3. 激素结合区 C端 配体结合区 激活转录
(三)受体作用的特点 1. 结构高度专一性 2. 高度亲和力 3. 可饱和性 4. 可逆性 5. 特定的作用模式 6. 具有放大效应
(4)膜内向外膜片钳 (inside-out patch clamp): 这是膜片与细胞脱离,研究单通道的第二种 模式。通常用于特定细胞研究第二信使参与 通道活性的调制作用,将所要研究的物质加 入浸浴液,直接作用于细胞浆膜的内侧面。
离子通道型受体神经肌肉例子
离子通道型受体神经肌肉例子离子通道型受体是一类能够对离子通道进行调节的蛋白质,也被称为离子通道受体。
它们在神经和肌肉细胞膜上发挥着重要的生理功能,通过调节离子通道的开闭状态,参与了神经传递、肌肉收缩等多种生理过程。
下面列举了十个离子通道型受体的例子。
1. 酸敏感离子通道(ASIC):ASIC是一类特异于酸性环境的离子通道型受体,在神经系统中起到感知和传递酸性刺激的作用。
它们对H+离子敏感,当细胞外pH降低时,通道会打开,允许钠离子进入细胞内。
2. 阳离子通道:阳离子通道包括钠通道、钾通道和钙通道等,它们在神经传递和肌肉收缩中起到关键作用。
钠通道负责神经冲动的传导,钾通道则参与神经细胞的复极过程,而钙通道则调控肌肉细胞的收缩。
3. 神经递质受体:神经递质受体是一类能够感知和结合神经递质的离子通道型受体,包括乙酰胆碱受体、谷氨酸受体、GABA受体等。
它们在神经传递中起到传递神经冲动的作用。
4. 谷氨酸敏感的离子通道(NMDA受体):NMDA受体是一种特异于谷氨酸的离子通道型受体,在神经系统中起到学习和记忆等重要功能的调节作用。
当细胞内谷氨酸浓度升高时,NMDA受体会打开,允许钙离子进入细胞内。
5. G蛋白偶联受体:G蛋白偶联受体是一类能够与G蛋白结合并调节离子通道活性的受体。
它们包括肾上腺素受体、多巴胺受体、组胺受体等。
这些受体在神经递质的调节和神经传递中起到重要作用。
6. 神经肌肉干扰素受体:神经肌肉干扰素受体是一类特异于神经肌肉接头的离子通道型受体。
它们参与了神经肌肉传递过程中的信号转导,调节了肌肉收缩的过程。
7. 钙调素受体:钙调素受体是一类能够感知和结合钙离子的离子通道型受体。
它们参与了钙离子的信号转导和调控,调节了细胞内钙离子浓度的平衡。
8. 钠离子依赖性钾通道:钠离子依赖性钾通道是一类能够感知和结合钠离子的离子通道型受体。
它们在细胞内钠离子浓度升高时打开,允许钾离子流出,参与了神经细胞的复极过程。
受体分类:
受体分类:
(1)门控离子通道型受体:存在于快速反应细胞的膜上,由单一肽链4次穿透细胞膜形成1个亚单位,并由4到5个亚单位组成穿透细胞膜的离子通道,受体激动时离子通道开放,使细胞膜去极化或超极化,引起兴奋或抑制效应。
如N型乙酰胆碱、脑内GABA、甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等受体。
(2)G- 蛋白偶联受体:结构为单一肽链7次跨膜,胞内部分有鸟苷酸结合调节蛋白(G-蛋白)的结合区,药物激活受体后,可通过兴奋性G-蛋白(Gs)或抑制性G- 蛋白(Gi)的介导,使cAMP增加或减少,引起兴奋或抑制效应。
这类受体最多,数十种神经递质及多肽激素类的受体需要G-蛋白介导其细胞作用,如肾上腺素受体、M型乙酰胆碱受体、阿片受体、前列腺素受体等。
(3)具有酪氨酸激酶活性的受体:由三部分组成,细胞外有一段与配体结合区,中段穿透细胞膜,胞内区段有酪氨酸激酶活性,能促其本身酪氨酸残基的自我磷酸化而增强此酶活性,再促使其他底物酪氨酸磷酸化,激活胞内蛋白激酶,增加DNA及RNA合成,加速蛋白合成,从而产生细胞生长分化等效应。
如胰岛素、胰岛素样生长因子、上皮生长因子、血小板生长因子的受体。
(4)细胞内受体:甾体激素的受体存在于细胞浆内,与相应甾体结合后进入核内,与DNA结合区段结合,促进转录及其后的某种活性蛋
白增生。
甲状腺素受体存在于细胞核内,功能大致相同。
细胞内受体触发的细胞效应很慢,需若干小时。
分生简答题
一、名词解释:第二信使,受体,G蛋白,PKA,IP3、DAG、CaM,受体型酪氨酸蛋白激酶,Ras蛋白,STAT,配体,G 蛋白,细胞信号转导,衔接蛋白,钙调蛋白,G 蛋白偶联受体;基因工程,限制性核酸内切酶,粘性末端,cDNA文库,基因组文库,质粒,感受态细胞,癌基因,抑癌基因,原癌基因。
二、问答/简答题1. 简述跨膜信号转导途径的一般过程。
(一)通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导1.化学(配体)门控通道2.电压门控通道3.机械门控通道(二)由膜的受体-G蛋白-效应器酶共同完成的跨膜信号转导1.如肾上腺素→相应膜受体→Gs蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP →生物学效应2.受体→G蛋白→磷脂酶C→二酰甘油(DG)>→生物学效应三磷酸肌醇(IP3)(三)由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导2. 膜受体介导的信号转导途径有哪些?细胞外信号分子与靶细胞膜表面受体的结合来触发细胞内的信号转导过程。
细胞外传递特异信号的信号分子称为第一信使,细胞内传递信号的小分子物质(如cAMP、cGMP、Ca2+ 、DAG、IP3)及TPK等称为第二信使(一)环核苷酸信号转导途径,以cAMP或cGMP作为第二信使,通过细胞内环核苷酸浓度的改变来进行信号转导。
(二)脂类衍生物信号转导途径磷脂类化合物是构成生物膜的重要成分,由各种磷脂酶催化其水解后生成的若干衍生物,常常也是细胞信号转导的第二信使,(三)Ca2+信号转导途径由于细胞内许多生物大分子,如酶、蛋白因子、结构蛋白等对Ca2+有依赖性,胞浆[Ca2+]的改变将会引发细胞若干生理功能的变化,因此Ca2+是细胞内一种重要的信号物质。
Ca2+信号转导途径以胞浆[Ca2+]的升高为特征,其级联反应包括:电信号或化学信号→钙通道→胞浆[Ca2+]→CaM→CaM-PK→底物蛋白/酶→生理效应。
3.说明受体的种类及其与配体结合或相互作用的主要特点。
分类:细胞膜受体和细胞内受体两大类。
离子通道型受体
第五节 第二信使系统
一. cAMP信使系统 环腺苷酸(cAMP)广泛分布于神经系统, 它能影响神经元电信号的 发放。cAMP 激活靶细胞中专一性的蛋白激酶,后者催化磷酸基 团掺入神经元膜上专一性蛋白,改变膜对离子的通透性,进而改 变靶细胞的兴奋水平,达到传递动作电位的目的;另一方面活性 的蛋白激酶作用于核蛋白,使之磷酸化,这可能与长期记忆有关。 cAMP 作为第二信使的作用机制为(下图左排): ⑴在递质与受体结合时腺苷酸环化酶被激活成为活化的A-环化酶. ⑵在活化的A-环化酶催化下ATP 变为 cAMP。 ⑶在cAMP作用下蛋白激酶被激活。 ⑷活性蛋白激酶一方面使膜蛋白磷酸 化,改变膜对离子的通透性,传递 动作电位,另外使核蛋白磷酸化, 产生长期记忆。
二、离子通道型受体介导的快速信号传递
•离子通道型受体是神经元将胞外或胞内化学信号转化为电效应,即神经元兴
奋性改变的最直接和最有效的途径。其他细胞上也有细胞间信号传递分子的受 体,也能够把这些信号转变成生物学效应、不同的是,神经元的生物学效应通
常表现为电压变化,并最终影响神经递质的释放,从而使信号能够在多神经元
蛋白激酶C(PKC)广泛存在于各种细胞中, 它可被 IP3 调控的Ca2+激活也可与cAMP和钙/调钙素依赖性激酶II 作用。PKC的激活必然伴有它与膜的结合,这与PKC磷 酸化的蛋白为膜蛋白有关。PKC参与调节一系列广泛的 生理功能。
四. 一氧化氮
许多证据表明一氧化氮(NO)有多种生理功能。如免疫系统通过NO消灭病原 体; 血管内皮细胞通过释放NO使血管扩张; NO在神经系统中起递质和逆行信 使的作用等。 1977年发现NO能激活小鼠大脑皮质匀浆可溶性鸟苷酸环化酶。后又发现成神 经细胞瘤中一种能激活鸟苷酸环化酶的小分子物质为L-精氨酸(L-Arg)。1988 年发现兴奋性氨基酸NMDA可使大鼠小脑细胞cAMP水平升高,而这种升高 可被L-Arg加强,被L-NMMA拮抗。目前认为细胞内可溶性鸟苷酸环化酶的 激活可能是NO发挥作用的主要机制。可溶性鸟苷酸环化酶是NO受体,而前 者是一种异二聚体,其两个亚单位必须同时表达才能被NO激活并具催化活性。 可溶性鸟苷酸环化酶的全酶包括血红素,NO与血红素卟啉环中的Fe2+结合, 将铁拉出平面,改变酶构型,使酶处于激活状态。 NO可很快扩散,生物半衰期比一般经典递质长,它很可能作为一种慢突触传 导的传递物质,在学习记忆过程中突触的可塑性起重要作用。NO可能作为一 种突触逆行传递物质,从突触后释放出来,扩散到突触前终末。 NO可与超氧化自由基反应生成过氧亚硝酸或羟基自由基,直接导致蛋白质、 核酸及脂质膜损伤;通过激活鸟苷酸环化酶生成cGMP,导致释放多巴胺。 NO在神经系统中的作用有两方面: 一是在信息传递中可以作为神经递质或逆行信使起作用; 二是通过与超氧化自由基作用,对神经细胞有一定毒性作用。
细胞表面受体三大家族参与信号通路的特征
细胞表面受体是一类位于细胞膜上的蛋白质分子,能够与外界的生物学信号分子结合,并将这些信号传递到细胞内部,触发特定的生物学效应。
细胞表面受体三大家族参与信号通路的特征,是近年来细胞生物学研究的热点之一。
本文将对细胞表面受体三大家族的特征、结构和信号通路等方面进行详细的探讨,并结合个人观点,希望能为读者提供一份全面深入的文章。
一、细胞表面受体三大家族的概念和分类1. G蛋白偶联受体(GPCRs)家族G蛋白偶联受体是一类广泛存在于哺乳动物细胞膜上的受体蛋白,其活性主要通过G蛋白介导的信号传导。
这一家族的受体能够响应多种信号分子,包括化学传感器、嗅覚和视觉受体等。
2. 酪氨酸激酶受体(RTKs)家族酪氨酸激酶受体是一类能够与细胞外的生长因子结合,并通过激酶活化的受体蛋白。
这一家族的受体在调控细胞生长、分化和代谢等生理过程中起着重要作用。
3. 离子通道受体家族离子通道受体是一类能够通过细胞外的化学或物理刺激,控制细胞内离子通道开启或关闭状态的受体蛋白。
这一家族的受体在神经元兴奋性调节、肌肉收缩和细胞外钙导入等过程中扮演重要角色。
二、细胞表面受体三大家族的结构特征1. 七次跨膜结构G蛋白偶联受体家族的受体蛋白在细胞膜内外都具有结构域。
细胞外的N端含有配体结合位点,细胞内的C端含有G蛋白结合位点。
2. 蛋白激酶结构酪氨酸激酶受体家族的受体蛋白包含一个独特的酪氨酸激酶结构域,当生长因子结合后,激酶活化,进而启动下游信号通路。
3. 离子通道结构离子通道受体家族的受体蛋白含有跨膜的离子通道结构域,受到细胞外的化学或物理刺激时,离子通道开启或关闭,传递特定的离子信号。
三、细胞表面受体三大家族在信号通路中的作用1. 信号转导G蛋白偶联受体家族通过激活腺苷酸环化酶、磷脂酰肌醇-磷酸激酶C等下游蛋白,调节细胞内二信号分子的生成和代谢。
2. 细胞增殖酪氨酸激酶受体家族的激活,能够通过调控MAPK信号通路促进细胞增殖。
3. 神经递质释放离子通道受体家族的开启或关闭,能够调节细胞内钙离子浓度,进而影响神经递质的释放。
受体蛋白的鉴定和分析研究
受体蛋白的鉴定和分析研究受体蛋白是细胞表面上的一类分子,它们扮演着接收外界信号、将信号传递至细胞内部的重要角色。
对于许多生命科学的研究而言,受体蛋白的鉴定和分析是极为重要的课题。
本文将从受体蛋白的类别、鉴定方法及其应用等方面进行探讨。
一、受体蛋白类别在人体内,受体蛋白主要可以分为三大类,即离子通道型受体、酪氨酸激酶型受体及七膜型受体。
其中,离子通道型受体由蛋白质构成,当外界化学、物理刺激作用于其上时,受体会发生构象变化,导致离子通道的开启或关闭,从而产生细胞内外离子浓度差异。
这类受体在神经传导和细胞兴奋等生理过程中扮演着重要角色。
酪氨酸激酶型受体通常由两个亚基组成,它们之间通过蛋白质鄄肌酸磷酸化酶起着桥梁作用。
一般情况下,这类受体的亚基会发生自身磷酸化,激活其蛋白质激酶活性,从而启动下游信号传导。
这类受体在免疫应答、代谢调节等方面具有重要作用。
七膜型受体主要由七个跨膜区域组成,外侧含有配体结合区,内侧则有效应器分子结合区。
这类受体在许多生物过程中扮演中介作用,例如内分泌调节、免疫应答和神经传导等。
二、受体蛋白鉴定方法针对受体蛋白的鉴定方法有很多种,其中较为常用的有:(1)放射性配位法(Radioligand Binding Assay)该方法通过标记与受体亲和力较大的放射性化合物,如 tritiated ligands 和 iodinated ligands 等物质,然后观察样品中这些标记化合物与受体结合情况以及结合强度,从而判断受体的种类和数量。
(2)免疫印迹法(Western Blot)该方法需要先将目标蛋白质分离出来,并运用SDS-PAGE或PAGE电泳等手段使蛋白质成片,然后通过半湿式或湿式方式,将蛋白质转移到薄膜上,形成蛋白斑点。
斑点经过相应抗体的检测后,即可判断样品中是否存在目标蛋白质。
(3)活体细胞膜钳技术(Patch clamping)这种方法通常用于对离子通道型受体的鉴定。
该技术将活细胞放在实验器具中,通过微小的玻璃管与细胞膜相连,并且在玻璃管中夹上电极,通过对电流进行控制,观察受体的电活性,从而鉴定受体类型。
离子通道型受体介导的信号转导
离子通道型受体介导的信号转导主要是化学信号转导的过程。
这些受体既能接受化学信号(如神经递质),又具有离子通道功能,因此被称为离子通道型受体。
当离子通道型受体与神经递质结合后,会引起突触后膜离子通道的快速开放和离子的跨膜流动。
这种流动会导致突触后神经元或效应器细胞膜电位的改变,从而实现神经信号的快速跨膜转导。
例如,骨骼肌终板膜上的N2型ACh受体阳离子通道被神经末梢释放的ACh激活后,会引起Na+和K+的跨膜流动,使膜两侧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。
这种信号转导的特点是路径简单、速度快,从递质结合到产生电效应的时间仅约0.5毫秒,这与神经电信号的快速传导是相适应的。
以上信息仅供参考,如果需要更多信息,建议查阅相关论文。
生理学受体的名词解释
生理学受体的名词解释生理学受体是指身体内的一种结构,在感受到特定的刺激后能够转换成神经信号或化学信号,并将其传递给中枢神经系统。
通过这种方式,生理学受体在维持我们的生理功能平衡以及应对外界环境变化中起着重要的作用。
1. 特定刺激的感知生理学受体能够感知各种特定的刺激,包括光线、声音、温度、化学物质等。
例如,眼睛中的视觉受体能感受到光线的不同波长和强度,使我们能够看到周围的事物。
鼻腔中的嗅觉受体则可以感受到各种气味分子,帮助我们辨别花香、食物的味道等。
2. 信号的转换与传递当特定刺激作用于生理学受体时,受体会产生相应的电信号或化学信号。
这些信号被传递给神经系统,通过神经元的连接和传导,在中枢神经系统中进一步被解码和处理。
最终,我们才能感知到这些刺激并做出相应的生理反应。
3. 受体的分类生理学受体可以根据其结构和功能的不同进行分类。
最常见的分类方式包括离子通道受体和激活型受体。
离子通道受体是一种蛋白质,位于细胞膜上,在受到特定刺激后,会改变其通透性以调节细胞内外离子的平衡。
激活型受体则可以通过激活下游的信号传导分子来改变细胞内的代谢、合成和分泌。
4. 生理学受体在生理功能中的作用生理学受体在调节和维持生理功能中起着重要的作用。
例如,内耳中的平衡受体可以感知头部位置和加速度的变化,帮助我们维持身体平衡。
胃肠道中的胃酸受体可以感知食物的进入,刺激胃黏膜分泌胃酸,帮助消化食物。
以及免疫系统中的T细胞受体可以识别病原体和异常细胞,触发免疫反应。
5. 受体的调节和适应受体的活性可以通过内外环境的调节和适应而改变。
长期暴露于某种刺激下,生理学受体可能会适应并减弱对刺激的响应,这被称为受体耐受性。
另外,一些药物可以与特定受体结合并改变其活性,被广泛应用于疾病的治疗和疼痛的缓解。
总之,生理学受体是机体感知和应对外界刺激的重要机制。
通过感知刺激、产生信号以及传递给中枢神经系统,生理学受体帮助我们调节和维持身体的生理功能平衡,并使我们对环境的变化做出适应。
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所提到的那样,受体的激活是可逆过程,一旦受体不再与配体结合,通道即恢
复到静息状态。由此可以看出,离子通道型受体可以介导信号传递的快速启动 和快速恢复。 •根据通道对离子的选择性,可以将离子通道型受体分为阳离子通道和阴离子 通道两大类,通道对不同离子的选择性是由通道内部被称为选择性过滤器的结 构决定的。此外,通道口的电荷分布对离子选择性有着重要影响,如阳离子通 道入门处的氨基酸残基多带负电荷;反之,阴离子通道则多带正电荷。
2.GlyR
• Glv广泛分布于CNS,在脊髓特别是灰质前角 中含量最高,其次为延脑和脑桥,在高级脑区 如大脑和小脑叶中含量较低:Glv通过与突触 后膜的GlyR结合而起作用;GlyR属于Cys—环 受体亚类中的—· 员,它通常是由跨膜多肽亚基 围成的—个完整的五聚体Cl-通道复合物。 • GIyR是Cl-通道,通常介导抑制性突触传递。 它在哺乳动物CNS的反射活动、随意运动调节 和感觉信号的处理中均十分重要。GlyR介导的 抑制性突触后电流(IPSC)具有快速激活和失活 的特性。
第三节 离子通道型受体
• 离子通道型受体是各种受体中反应最迅速的,主 要是因为受体本身即为离子通道.当配体与受 体结合时,离子通道开放,细胞膜对离子的选 择通透性增加,从而引起细胞膜兴奋性的快速 改变。根据亚基结构的不同,离子通道型受体 又可以分为数个亚类,最常见的包括Cys—环 受体亚类、谷氨酸门控的阳离子通道、环核苷 酸受体相关离子通道、上皮钠通道相关离子通 道和内向整流钾通道相关离子通道等。在生理 条件下,离子通道型受体介导的快速电信号在 突触的信号传递和整合中起到至关重要的作用, 如兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电 位(IPSP) 。
3.环核苷酸受体相关离子通道 • 该亚类主要包括环核苷酸受体(如HCN和CNG通道)、 IP3受体(IP3 R)和Ryanodine受体(RyR)。它们的配体 主要来自胞内,如cAMP、cGMP、IP、等。 4.上皮钠通道相关离子通道 • 该类通道包括ASICs、FMRF肽门控离子通道、ATP 受体(P2x)等。它们的配体分别来自胞外酸、神经肽、 ATP等。 5.内向整流钾通道相关离子通道 • 该亚类通道主要包括G蛋白偶联的内向整流钾通道 (GIRK)和ATP关闭的内向整流钾通道(KATP)。它 们的配体分别是胞内G蛋白的betay亚单位和ATP。
二、离子通道型受体介导的快速信号传递
•离子通道型受体是神经元将胞外或胞内化学信号转化为电效应,即神经元兴
奋性改变的最直接和最有效的途径。其他细胞上也有细胞间信号传递分子的受 体,也能够把这些信号转变成生物学效应、不同的是,神经元的生物学效应通
常表现为电压变化,并最终影响神经递质的释放,从而使信号能够在多神经元
第七章 受体与信号转导
•第一节 受体与信号转导概述 受体(receptor)是指能与配体结合并能传递信息, 引起效 应的细胞成分, 它是存在于细胞膜上或细胞质内的蛋白 质大分子。 受体由两部分组成:①接受部分(receptor), 其功能 是与递质、激素和药物等配体特异地结合; ②效应部分 (effector), 它起换能作用。 受体的特性: ①饱和性: 由于受体数量有限, 它与配体的结合在剂量反应曲线上有饱和现象; ②特异性: 受体分子能准确地识别配体及化学结构类似 的物质, 具高度立体特异性; ③可逆性: 配体与受体结合位点的结合多数通过离子键、 氢键或分子间引力作用进行, 因此是可逆的。
三、离子通道型受体举例:NMDAR、GlyR和ASICs • 1.NMDAR
• NMDAR是谷氨酸门控阳离子通道的—个亚型。目前已鉴定的 NMDAR的亚基有7种。即NRl、NR2A、2B、2C、2D、NR3A 和3B。 • 在体的NMDAR被认为是由2个NRl和2个NR2形成的四聚体通道。 • NMDAR内源性激动剂有谷氨酸和门冬氨酸等。 • 麻醉药氯胺酮(ketamine)、抗惊厥药MK-801等是NMDAR的非 竞争性颉颃剂,这类药物属于“开放性通道阻断剂”(open-Channel blocker),作用于对膜电位敏感的NMDAR通道内部。 • NMDAR几乎参与了神经系统所有重要的功能,如突触可塑性、 学习记忆等勺同时,NMDAR通道的过度激活可导致—系列病 理状态,引起神经元损伤。
第二节 受体的种类与结构
根据结构和信号转导通路受体分为三类: ①离子通道型受体:由配体结合部合后离子通道很快打 开, 产生快速生理反应, 故称快速非酶受体, 如Ach, GABA, 谷氨酸和甘氨酸等可逆的受体; ②G蛋白偶联型受体:膜外配体结合后转化为内侧G蛋 白活化, 再通过第二信使或效应蛋白的磷酸化起作用, 传递速度很慢; ③与酶相关的单跨膜受体: 具有酶活性, 受体结合不需 要通过G蛋白偶联, 如心钠肽、脑钠肽等。 ④转录调节因子受体:又称为核受体,其配体包括类 固醇激素等脂溶性激素,如糖皮质激素受体、雌激素 受体等其脂溶性的配体可自由穿膜来激活受体。
一、离子通道型受体分类
以受体的结构作为指标,离子通道型受体可以分为8个亚类,其中最为常见的5 个亚类。
1.Cys—环受体亚类 •主要包括nAChR、5-羟色氨受体3型(5-HT3R)、GABAAR和GlyR等。最初该 类受体被称为配体门控离子通道超家族(LGICs),但该命名过于含糊,现在根 据其结构的共有特征命名为Cys—环(Cys-loop)受体亚类。它们的配体来源于细 胞外,如ACh、5-HT、GABA及甘氨酸(Gly)等。
2.谷氨酸门控的阳离子通道
• 该亚类就是大家所熟知的离子型谷氨酸受体(iGluRs)家族,主要包括3种受体: N—甲基—D—门冬氨酸受体(NMDAR),(:It!--氨基-3-羧基-5-甲基异恶唑-4丙酸受体(AMPAR)和海人藻酸受体(KAR),后2种受体通常又合称为非 NMDARo这些受体内源性的配体即为胞外的谷氨酸;该类受体主要是非选择 性的阳离子通道,但NMDAR对钙离子的通透性较高,而非NMDAR则对钙离 子的通透性较低。