细胞的跨膜信号传导PPT课件
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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、由离子通道完成的跨膜信号传递过程
Na+通道和K+通道刺通道激作用示信意图号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电
位变化→膜内信息→细胞功能改变 几种主要的跨膜信号转导方式
Na+通道和K+通道通道作用示意图 几种主要的跨膜信号转导方式
几种主要的跨膜信号转导方式
离子内流或外流
新信号形成
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变
内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部
位； 通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋
白。
11
2）G蛋白（ GTP结合蛋白）
耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由α、β和γ
三个亚单位组成，其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位 点和GTP酶活性。
非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其α亚单位结合 一分子的GDP；
磷酸二脂酶(PDE) 磷脂酶A2等
B、 离子通道:
14
4）第二信使：
它是激素、递质、细胞因子等信号分 子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因 子，间接地把细胞外信号转入细胞内。
包括cAMP（环磷酸腺苷）、三磷酸 肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷 (cGMP)和Ca2+等。
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、由离子通道完成的跨膜信号传递过程
Na+通道和K+通道刺通道激作用示信意图号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电
位变化→膜内信息→细胞功能改变 几种主要的跨膜信号转导方式
Na+通道和K+通道通道作用示意图 几种主要的跨膜信号转导方式
几种主要的跨膜信号转导方式
离子内流或外流
新信号形成
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变
内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部
位； 通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋
白。
11
2）G蛋白（ GTP结合蛋白）
耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由α、β和γ
三个亚单位组成，其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位 点和GTP酶活性。
非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其α亚单位结合 一分子的GDP；
磷酸二脂酶(PDE) 磷脂酶A2等
B、 离子通道:
14
4）第二信使：
它是激素、递质、细胞因子等信号分 子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因 子，间接地把细胞外信号转入细胞内。
包括cAMP（环磷酸腺苷）、三磷酸 肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷 (cGMP)和Ca2+等。
3.3 细胞的跨膜信号转导
第二节 细胞的跨膜信号传导
真核细胞内主要的跨膜信息传导途径： u G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号传导 u 离子通道型受体介导 u 酶耦联受体介导
一、 Signal trnsduction mediated by G-ptotein-
linked receptor
（一) G蛋白耦联受体 receptor：一类Mw:290kD，α2βγδ 五聚体，形成中间一个 孔道样结构。有4个跨膜螺旋/亚单位，孔道的内 壁由5个亚单位的M2螺旋构成。 孔道：Na＋， K＋均可通过
u Ach 与2个α亚单位结合，通道开放， Na+内流， 少量K+外流，产生终板电位。
u 分布：肌细胞终板膜、神经细胞的突触后膜等， →终板电位、突触后电位及感受器电位。
2、分布：神经轴突和骨骼肌、心肌细胞的质膜中 →动作电位。
钠通道的α亚单位
S5，S6之间 的胞外环构 成孔道内壁
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失活：与结 构域Ⅲ和Ⅳ 之间胞内环 有关
（三）机械门控通道
Mechanically-gated channel: 存在于对机械刺 激敏感的细胞如内耳毛细胞、下丘脑的渗透压 敏感神经元。
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（二）电压门控通道
1、开放与关闭：由膜电位决定，即通道存在一些对 膜电位改变敏感的结构域或基团，后者诱发通道分 子功能状态改变，改变相应的离子跨膜扩散→细胞 生物电活动改变。 电压门控钠通道：α、β1、β2三个亚单位组成，α亚单 位是形成孔道的亚单位。
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真核细胞内主要的跨膜信息传导途径： u G-蛋白耦联受体介导的跨膜信号传导 u 离子通道型受体介导 u 酶耦联受体介导
一、 Signal trnsduction mediated by G-ptotein-
linked receptor
（一) G蛋白耦联受体 receptor：一类Mw:290kD，α2βγδ 五聚体，形成中间一个 孔道样结构。有4个跨膜螺旋/亚单位，孔道的内 壁由5个亚单位的M2螺旋构成。 孔道：Na＋， K＋均可通过
u Ach 与2个α亚单位结合，通道开放， Na+内流， 少量K+外流，产生终板电位。
u 分布：肌细胞终板膜、神经细胞的突触后膜等， →终板电位、突触后电位及感受器电位。
2、分布：神经轴突和骨骼肌、心肌细胞的质膜中 →动作电位。
钠通道的α亚单位
S5，S6之间 的胞外环构 成孔道内壁
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失活：与结 构域Ⅲ和Ⅳ 之间胞内环 有关
（三）机械门控通道
Mechanically-gated channel: 存在于对机械刺 激敏感的细胞如内耳毛细胞、下丘脑的渗透压 敏感神经元。
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（二）电压门控通道
1、开放与关闭：由膜电位决定，即通道存在一些对 膜电位改变敏感的结构域或基团，后者诱发通道分 子功能状态改变，改变相应的离子跨膜扩散→细胞 生物电活动改变。 电压门控钠通道：α、β1、β2三个亚单位组成，α亚单 位是形成孔道的亚单位。
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第二章细胞膜及跨膜信号通讯ppt课件
G蛋白耦联受体系统由3部分组成
（1）识别外来化学调节因子并与之结合的受体； （2）G蛋白:鸟甘酸结合蛋白。是可与鸟苷酸结合的蛋白
的总称。 G蛋白连接膜受体和细胞内的效应器（酶或离 子通道） （3）位于膜内侧的效应器。酶或离子通道
跨膜传递途径：
第二信使：细胞外信号分子作用于细胞膜后产生的细胞 内信号分子。目前已知的有环磷酸腺苷（cAMP）、环磷 酸鸟苷（cGMP）三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DG） 和Ca2+
3、酪氨酸激酶受体介导的信号转导
受体分子具有酶的活性，即受体与酶是 同一蛋白分子。受体自身发生磷酸化。
大部分生长因子和一些肽类激素，如表 皮生长因子，神经生长因子、胰岛素等。
特点：①信号转导与G蛋白无关；②无第二 信使的产生；③无细胞质中蛋白激酶的激活。
本章要点
被动转运：易化扩散 主动转运：Na-K泵 第二信使
胞吐：是指物质由细胞排 出的过程。如各种细胞的 分泌活动，其分泌物大都 在内质网形成，经高尔基 复合体加工，形成分泌颗 粒或分泌囊泡，渐渐向胞 膜移动，贴靠以后膜融合 并出现裂孔，于是将内容 物一次性全部排空。
三、跨膜信号转导
不同形式的外界信号作用于细胞时，大多并不进入细胞 或直接影响细胞内过程，而是作用于细胞膜表面，通过引起 膜结构中一种或数种蛋白质的变构作用，将外环境变化的信 息以新的信号形式传递到膜内，再引发所作用的细胞出现相 应的变化。
跨膜信号转导方式大体有以下三类：
① 离子通道介导的信号转导 ② G蛋白偶联受体介导的信号转导 ③酪氨酸激酶偶联受体介导的信号转导
1、离子通道介导的信号转导
化学门控通道：跨膜信号转导系统中的受体本身就
是离子通道。外界物质与膜蛋白结合，引起蛋白构 型变化，使通道开放。如N型Ach门控通道
第五章-跨膜转运PPT课件
1、同向协同（symport）
物质运输方向与离子转移方向相同。如小肠细胞对葡萄糖 的吸收伴随着Na+的进入。载体蛋白有两个结合位点，同 时与Na+和特异的氨基酸或葡萄糖分子结合，进行同向转 运。
2、反向协同（antiport）
物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反。如动物细胞 分裂时，常通过Na+/H+反向协同运输的方式来向细胞外转 运H+，以调高细胞内的PH值。
6. 2K+释放到细胞内， α亚基
4. 3Na+释放到细胞外 5. 2K+结合；去磷酸化 构象恢复原始状态。
每一循环消耗一个ATP；转运出三个Na+， 转进两个K+。 是一种基本的、典型的主动 运输方式。
Na+-K+泵的作用： ①维持细胞的渗透压，保持细胞的体积； ②维持低Na+高K+的细胞内环境； ③维持细胞的静息电位。
➢分泌蛋白合成后立即包装入高尔基复合体的分泌囊 泡中，然后被迅速带到细胞膜处排出。
➢所有真核细胞，连续分泌过程 ➢转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡 →细胞表面
（二）钙泵（Ca2+ pump ）
又称Ca2+-ATP酶。
构成：1个多肽构成的整合膜蛋白，每个泵 单位含有10个跨膜α螺旋。
分布：
❖ 细胞质膜和内质网膜上。 ❖ 肌细胞的肌质网膜上。
工 作 原 理 ：
3. 构象改变，破坏Ca2+结 4. 去磷酸化
1. 2Ca2+与位点结合 2. ATP水解；磷酸化
第三节 胞吞作用（endocytosis） 与胞吐作用（exocytosis）
大分子与颗粒性物质的跨膜运输 膜泡运输:转运过程中，物质包裹在囊泡中。 批量运输：同时转运一种或多种数量不等的
细胞的基本功能—细胞的跨膜信号转导功能(正常人体机能课件)
2.酪氨酸激酶受体
• 酪氨酸激酶受体（tyrosine kinase receptor,TKP）也称受体酪氨 酸激酶（receptor tyrosine kinase），是指受体分子的膜内侧部 分本身具有酪氨酸激酶活动的受体。
• 酪氨酸激酶受体的膜外侧部分可与胰岛素、各类生长因子等 信号分子结合，进而激活膜内侧部分的酪氨酸激酶，酪氨酸 激酶使细胞产生一系列生物化学反应，从而使细胞产生生理 效应，实现细胞信号转导。此过程不需要G 蛋白参加，没有 第二信使产生及细胞内蛋白激酶的激活。
GTP GDP
GTP
ATP cAMP
GDP GTP
5`AMP PDE
细胞内
生理效应
PKA ATP ADP
蛋白质 P
离子通道介导的跨膜信号转导
01
02
跨膜信号转导 离子通道介导的跨 膜信号转导
03
化学门控通道
1.跨膜信号转导
各种形式的信号物质作用于细胞时，大多数信号物质如神经递质、含氮激素、细胞因 子等本身并不能进入细胞内，而是与细胞膜上相应的受体结合后，通过膜的信号转导 系统，将细胞外物质所携带的信息传递到细胞内，从而引起细胞的相应功能活动的改 变，这一过程称为跨膜信号转导。
G蛋白介导的跨膜信号转导
01
G蛋白耦联受体
02
受体-G蛋白-AC途径
1.G蛋白耦联受体
• G蛋白耦联受体：G 蛋白耦联受 体也称为促代谢型受体，这类受 体与信号分子结合后通过G 蛋白 即激活GTP结合蛋白，发挥生物 学效应。
2.受体-G蛋白-AC途径
• G 蛋白耦联受体与信号分子结合后，通过激活细胞膜上的G蛋白进而激活G 蛋白效应器酶 （如腺苷酸环化酶），G蛋白效应器酶再进一步催化某些物质（如ATP、PIP２）生成具有生 物活性的小分子信号物质即第二信使（如cAMP、IP３、DG等），第二信使再通过结合蛋白 激酶或离子通道而发挥生物学效应，最终完成细胞跨膜信号转导过程。
《细胞的信号传导》PPT课件
ATP cAMP（第二信使）
激活cAMP依赖的蛋白激
酶A
细胞内生物效应
ppt课件
No
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4
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(二) 磷脂酰肌醇信号通路
激素（第一信使）
结合G蛋白偶联受体 膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：激活G蛋白
反应：刺激引起的机体或组织细胞活动的变化
兴奋 (excitation)
活组织或细胞对刺激发生的反应。
变迁
细胞受刺激时而发生可传播的电变化。
ppt课件
13
兴奋性（excitability)：
活组织或细胞对刺激发生反应的能力。 变迁
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
神经和肌肉细胞
刺激 可兴奋细胞 动作电位 反应（兴奋和抑制 ）
激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)
兴奋性G蛋白(GS)
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
(第二信使）
IP3 和 DG
内质网 释放Ca2+
激活 蛋白激酶
C
细胞内生物效应
ppt课件
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二、离子通道介导的信号转导
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No 11
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神经和骨骼肌细胞的生物电现象
1、可兴奋细胞：受刺激后能产生动作电位的细胞 （可兴奋组织）
生理学 第二章 细胞的基本功能PPT课件
分类：
①同向转运 ②逆向转运
18
⦁ 2.继发性主动 转运-----某 物质的主动转 运所需要的能 量不是直接来 自ATP的分解， 而是来自膜外 Na+的高势能 （间接来自 ATP的分解） 人们把这种转
~ 运形式称 ，
又叫联合转运。
GS继发性主动转运模式图 19
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身 的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
15
通道转运与钠-钾泵转运模式图
16
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
排Na+吸K+的生理意义:
1、维持[Na]o高、
[K+]i高正常的离子分布.
2、贮备离子势能。
3、钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力
(一)膜的化学组成: 脂质(62%)---主要由磷脂
(。70%)和胆固醇(25%);还有
少量的鞘脂(5%)。磷脂中最 多的是磷脂酰胆碱，最少的 是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。
蛋白质(35%)---从分子数
看，脂>蛋100倍,从重量看,蛋 >脂1--4倍。
糖类(3%)
3
(二) 膜的分子结构
流体镶嵌模型：以液态
4
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓度 梯度或电位梯度 的转运过程。
5
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能(ATP).（转运动力依赖物质的电-化
①同向转运 ②逆向转运
18
⦁ 2.继发性主动 转运-----某 物质的主动转 运所需要的能 量不是直接来 自ATP的分解， 而是来自膜外 Na+的高势能 （间接来自 ATP的分解） 人们把这种转
~ 运形式称 ，
又叫联合转运。
GS继发性主动转运模式图 19
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞本身 的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过程。
15
通道转运与钠-钾泵转运模式图
16
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
分解ATP产生能 量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态
排Na+吸K+的生理意义:
1、维持[Na]o高、
[K+]i高正常的离子分布.
2、贮备离子势能。
3、钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运的提供了动力
(一)膜的化学组成: 脂质(62%)---主要由磷脂
(。70%)和胆固醇(25%);还有
少量的鞘脂(5%)。磷脂中最 多的是磷脂酰胆碱，最少的 是磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇。
蛋白质(35%)---从分子数
看，脂>蛋100倍,从重量看,蛋 >脂1--4倍。
糖类(3%)
3
(二) 膜的分子结构
流体镶嵌模型：以液态
4
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺 电位或化学梯 度的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓度 梯度或电位梯度 的转运过程。
5
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能(ATP).（转运动力依赖物质的电-化
细胞跨膜转运PPT课件
通道转运与钠-钾泵转运模式图 图1-9
图1-10 继发性主动转运
Na+
Na+
Na+
Na+ Na+ Na+
Na+
Na+ Na+
Na+
转运体
Na+
请说出下列属于哪种 膜转运形式？
转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
转运的物质:各种带电离子
（4）单纯扩散的条件 ①电-化学梯度 ②膜通透性 ③脂溶性物质：O2、CO2 、NH3 、N2 、
尿素、乙醚、乙醇、类固醇激素 等少数几种。
2. 易化扩散（facilitated diffusion）
*易化扩散的概念 脂溶性很低或非脂溶性的小分子 物质或离子，借 助特殊膜蛋白质的帮助，顺浓度差和电位差的跨膜 转运方式
第一节 细胞膜的物质转运功能
一、细胞膜的化学组成和分子结构
细胞膜是细胞内容物与细胞周围 环境之间的一道生理屏障。即可将两 者分隔开，又是两者之间物质、能量、 信息转换的中介。
液态镶嵌模型
1972年由Singer和Nicholson提 出。其主要内容：
膜是以液态的脂质双分子层为基架， 其中镶嵌着不同生理结构和功能的 蛋白质
（一）入胞作用（endocytosis） 1. 概念 一些大分子物质或团块物质从细胞外进入细胞内 的过程
2. 类型 （1）吞噬：如巨噬细胞和白细胞吞噬异物和细菌（固体） （2）吞饮：如小肠上皮细胞吸收营养物质（液体）
入胞:
（二）出胞作用（exocytosis）
1. 概念 大分子物质或固态、液态物质从细胞内排出细胞 外的过程
*类型 （1）载体易化扩散（图1-3） （2）通道易化扩散（图1-4）
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G蛋白耦联受体、G蛋白、G蛋白效应器、第 二信使。
2021
1) G蛋白耦联受体(G protein-linked receptor) G蛋白耦联受体：能与化学信号分子进行特 异结合的独立的蛋白质分子，受体与配体结 合后构型变化，能激活膜内侧的G蛋白。 α和β 肾上腺素能受体,Ach受体,多数肽类激 素,5-羟色氨受体,嗅觉受体,视紫红质受体等。
2021
1)电压门控通道
（voltage gated channel）
2021
2021
2)机械门控通道
(mechanically gated channel)
2021
3)化学门控通道
(chemically gated channel)
2021
可按激活它们的化学信号命名
乙酰胆碱门控通道的分子结构示意图
2021
细胞外的化学信号是细胞最常感受到的刺 激信号。内环境中的各种化学因子可以通 过4种方式到达靶细胞,发挥生理作用。
⑴远距离分泌： ⑵旁分泌： ⑶突触传递： ⑷自分泌:
2021
2021
细胞接受多种外来的刺激信号并作出 反应的过程具有明显的共性： (1)各种能量形式的外界信号作用于靶细 胞时，并不需要进入细胞内直接影响细胞 内的过程。
2021
结构上的相似性：都是由一条7次穿膜的肽 链构成，其中第7个跨膜螺旋能识别外来化 学信号并与之结合。
2021
2) G-蛋白 G-蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称。有兴
奋（Gs）型和抑制（Gi）型两种，可分别引 起效应器酶的激活和抑制而导致细胞内第二 信使物质增加或减少。
2021
2021
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3）G蛋白效应器（有两种） ①能催化第二信使生成的酶： 腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase, AC) 磷脂酶C(phospholipase C, PLC) 鸟苷酸环化酶(guanylyl cyclase, GC) 磷脂酶A2(phospholipase A2, PLA2) 磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE) ②离子通道
2021
4）第二信使(second messenger)主要有: cAMP(环一磷酸腺苷) IP3(三磷酸肌醇) DG(二酰甘油) cGMP(环一磷酸鸟苷) Ca2+等.
2021
G蛋白耦联受体信号转导的主要途径： 1.受体-G蛋白-AC途径:
cAMP为第二信使。 2.受体-G蛋白-PLC途径:
IP3和DG为第二信使。 3.G蛋白-离子通道信号系统：
2021
⑵而是作用于细胞膜表面，通过引起膜结构 中的一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用， 将外界环境变化的信息以新的信号形式传递 到膜内，再引发被作用细胞相应的功能改变， 这一过程称为跨膜信号转导。 （transmembrane singal tranduction） (3)细胞常以自身产生的一定形式的弱电变化 作为对外界刺激的反应。
G蛋白可直接地或通过第二信使调节离子 通道的活动来实现信号传导。
2021
2021
总结：
❖跨膜信号转导的基本概念 ❖离子通道介导的跨膜信号转导的基本过程 ❖由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导的基 本过程
2021
人体及动物生理学
2021
第一章 细胞的基本功能
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
2021
细胞是如何识别 外界信号的???
?? ?? ???
2021
一、什么是细胞跨膜信号转导？
❖信号:含有信息内容的一种物质或刺激 ❖机体内的信号:存在于细胞外液中含有信息 内容的化学物质, 或机械的、电的、电磁波 等刺激
2021
2021
4) 细胞间通道
许多低等动物或动物的某些细胞如平滑肌 细胞、心肌细胞及中枢的某些神经细胞之间。
2021
2021
(二) 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导
含氮类激素的作用机制
环一磷酸腺苷 （cAMP）
第二信使学说
Earl W. Sutherland
2021
1915-1974
由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导至少 与膜内4种物质有关:
2021
二、跨膜信号转导的途径和方式有:
(一)由离子通道受体介导的跨膜信号转导 (二)由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 (三)酶耦联受体介导的跨膜信号转导
2021
(一)由离子通道介导的跨膜信号转导
离子通道实际上是特殊的膜蛋白质分子在 膜上形成的通道。大多数离子通道都有门， 称为门控通道（gated channel）。
2021
1) G蛋白耦联受体(G protein-linked receptor) G蛋白耦联受体：能与化学信号分子进行特 异结合的独立的蛋白质分子，受体与配体结 合后构型变化，能激活膜内侧的G蛋白。 α和β 肾上腺素能受体,Ach受体,多数肽类激 素,5-羟色氨受体,嗅觉受体,视紫红质受体等。
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1)电压门控通道
（voltage gated channel）
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2)机械门控通道
(mechanically gated channel)
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3)化学门控通道
(chemically gated channel)
2021
可按激活它们的化学信号命名
乙酰胆碱门控通道的分子结构示意图
2021
细胞外的化学信号是细胞最常感受到的刺 激信号。内环境中的各种化学因子可以通 过4种方式到达靶细胞,发挥生理作用。
⑴远距离分泌： ⑵旁分泌： ⑶突触传递： ⑷自分泌:
2021
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细胞接受多种外来的刺激信号并作出 反应的过程具有明显的共性： (1)各种能量形式的外界信号作用于靶细 胞时，并不需要进入细胞内直接影响细胞 内的过程。
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结构上的相似性：都是由一条7次穿膜的肽 链构成，其中第7个跨膜螺旋能识别外来化 学信号并与之结合。
2021
2) G-蛋白 G-蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称。有兴
奋（Gs）型和抑制（Gi）型两种，可分别引 起效应器酶的激活和抑制而导致细胞内第二 信使物质增加或减少。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3）G蛋白效应器（有两种） ①能催化第二信使生成的酶： 腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase, AC) 磷脂酶C(phospholipase C, PLC) 鸟苷酸环化酶(guanylyl cyclase, GC) 磷脂酶A2(phospholipase A2, PLA2) 磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE) ②离子通道
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4）第二信使(second messenger)主要有: cAMP(环一磷酸腺苷) IP3(三磷酸肌醇) DG(二酰甘油) cGMP(环一磷酸鸟苷) Ca2+等.
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G蛋白耦联受体信号转导的主要途径： 1.受体-G蛋白-AC途径:
cAMP为第二信使。 2.受体-G蛋白-PLC途径:
IP3和DG为第二信使。 3.G蛋白-离子通道信号系统：
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⑵而是作用于细胞膜表面，通过引起膜结构 中的一种或数种特殊蛋白质分子的变构作用， 将外界环境变化的信息以新的信号形式传递 到膜内，再引发被作用细胞相应的功能改变， 这一过程称为跨膜信号转导。 （transmembrane singal tranduction） (3)细胞常以自身产生的一定形式的弱电变化 作为对外界刺激的反应。
G蛋白可直接地或通过第二信使调节离子 通道的活动来实现信号传导。
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总结：
❖跨膜信号转导的基本概念 ❖离子通道介导的跨膜信号转导的基本过程 ❖由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导的基 本过程
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人体及动物生理学
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第一章 细胞的基本功能
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
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细胞是如何识别 外界信号的???
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一、什么是细胞跨膜信号转导？
❖信号:含有信息内容的一种物质或刺激 ❖机体内的信号:存在于细胞外液中含有信息 内容的化学物质, 或机械的、电的、电磁波 等刺激
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4) 细胞间通道
许多低等动物或动物的某些细胞如平滑肌 细胞、心肌细胞及中枢的某些神经细胞之间。
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(二) 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导
含氮类激素的作用机制
环一磷酸腺苷 （cAMP）
第二信使学说
Earl W. Sutherland
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1915-1974
由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导至少 与膜内4种物质有关:
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二、跨膜信号转导的途径和方式有:
(一)由离子通道受体介导的跨膜信号转导 (二)由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 (三)酶耦联受体介导的跨膜信号转导
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(一)由离子通道介导的跨膜信号转导
离子通道实际上是特殊的膜蛋白质分子在 膜上形成的通道。大多数离子通道都有门， 称为门控通道（gated channel）。