细胞生物学 细胞通讯
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①信号分子的合成: 一般的细胞都能合成信号分子，而内分泌细胞是信 号分子的主要来源。
②信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中:这是一个相当复杂的过 程，特别是蛋白类的信号分子，要经过内膜系统的合成、加工、分选和 分泌，最后释放到细胞外。
③信号分子向靶细胞运输:运输的方式有很多种，但主要是通过血液循 环系统运送到靶细胞。
第五章 细胞通信
Cell communication
OUTLINE
5.1 细胞通讯的基本特征 5.2 信号分子 5.3 受体 5.4 cAMP 信号途径 5.5 磷脂酰肌醇信号途径 5.6 酶联受体信号转导 5.7 信号的整合与终止
5.1细胞通讯的基本特征
5.1.1 细胞通讯的一般过程和所引起的反应
●自分泌与自分泌信号传导 是指细胞对自身产生的物质发生反应, 常见于病理条件下, 如
肝细胞合成的释放生长因子, 可以刺激自身。受伤细胞也可自分 泌。这种信号中最主要的一类是前列腺素(prostaglandins,PG)。
●神经递质 (neurotransmitters) 介导神经信号传导
●神经递质是由神经细胞分泌到突触 (synapses)中的信号分子
参与细胞通讯的激素有三种类型: 蛋白与肽类激素：占80%，水溶性，与质膜受体结合 类固醇激素：作用于细胞内受体 氨基酸衍生物激素：酪氨酸衍生而来的小分子激素，可与质
膜受体（肾上腺素）和胞内受体作用(甲状腺素）。
●局部化学介质与旁分泌 (paracrine)信号传导
细胞分泌化学介质(local chemical mediator)到细胞外 液中作用于邻近靶细胞，距离 较短。如生长因子。
◆On one hand: an understanding of cell signaling requires knowledge about other types of cellular activity.
◆On the other hand: insights into cell signaling can tie together a variety of seemingly independent cellular activities.
▲目前公认的第二信息有cAMP、 DG、IP3、cGMP和Ca2+。
效应物(effector)
◆接收信息后能够直接
引起反应效应的物质， 通常是酶；
●如腺苷酸环化酶在信号 转导中能够将ATP转变成 cAMP引起细胞内的反应。
5.3 Receptor
一般特性
◆概念：
●与配体结合并产生特定效应的蛋白质统称为受体。 ●被信息分子识别并传递信息的蛋白质称为信号分子受
●它们在进入靶细胞之前，突触必需同 靶细胞挨得很近很近
●为了引起邻近靶细胞的反应，还必需 产生电信号。神经递质仅作用于相连 接的靶细胞。
●乙酰胆碱和γ-氨基丁酸是典型的神经末梢分泌的神经递质； ●作用时间短、速度快、部位精确、维持时间短、与受体亲和力低。
5.2.2 信号分子的特点及性质
◆细胞表面受体 ◆细胞内受体
④靶细胞对信号分子的识别和检测。 ⑤细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。 ⑥细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应， 引起细胞代谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。
比较信号传导(cell signalling)与信号转导(signal transduction)的差别
答: 都是关于细胞通讯的基本概念， 但二者的涵义是不同的， 前者强 调信号的释放与传递，包括细胞通讯的前三个过程:
信号转导强调信号的接受与放大， 包括细胞通讯的后三步: ④靶细胞对信号分子的识别和检测: 主要通过位于细胞质膜或细胞内受 体蛋白的选择性的识别和结合。 ⑤细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。 ⑥细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应，引起细胞代 谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。
5.2 Signal molecules
5.2.1 信号分子及类型 概念 :
◆化学分子 ●非营养物 ●非能源物质 ●非结构物质 ●不是酶 ◆主要是用来在细间和细胞
内传递信息
类型:
信号分子的类型及信号传导
● 激素(hormone)介导 内分泌信号传导
概念：激素是由内分泌细胞(肾上腺、睾丸、 卵巢、甲状腺等)合成的化学信号分子，一 种内分泌细胞基本上只分泌一种激素.
信号分子 类型？
亲 水 性
脂气 溶体 性分
子
第一信使：多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过 同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号称为第一 信息使。
▲第二信息(second messenger)： 是第一信息同其膜受体结合后最 早在细胞膜内侧或胞浆中出现， 仅在细胞内部起作用的信息分子； 能启动或调节细胞内稍晚出现的 反应。
特征2：不同的信号可产生相同的效应，如肾上
腺素和胰高血糖素均可提高血糖的含量。
◆酶活性的变化 ◆基因表达的变化 ◆细胞骨架构型 ◆通透性的变化 ◆DNA合成活性的变化 ◆细胞死亡程序的变化等
CELL SIGNALING
◆Cell signaling can affect virtually every aspect of cell structure and function:
细 胞 通 讯 的 速 率
6
5.1.2 细胞通讯的方式和特点
◆通过细胞外信号分子： 蛋白质、肽、氨基酸、
核苷酸、脂肪酸衍生物以 及可溶解的气体 ◆靠细胞的直接接触：如
间隙连接胞间连丝，精 卵细胞融合
◆靠细胞与细胞外基质结合
细 胞 通 讯 的 途 径 和 方 式
8
细胞通讯的基本过程：
①信号分子的合成。 ②信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中。 ③信号分子向靶细胞运输。
一般过程 ◆识别：信号分子+受体蛋白 ◆信号传递
概念：细胞通讯(cell communication)是细 胞间或细胞内通过高 度精确和高效地发送 与接收信息的通讯机 制，对环境作出综合 反应的细胞行为。
细胞对胞外信号组合的反应决定细胞的命运
引起的反应
百度文库
特征1：相同的信号可产生不同的反应，如
乙酰胆碱可引起骨骼肌收缩，心肌收缩频率 降低，唾液腺细胞分泌。
②信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中:这是一个相当复杂的过 程，特别是蛋白类的信号分子，要经过内膜系统的合成、加工、分选和 分泌，最后释放到细胞外。
③信号分子向靶细胞运输:运输的方式有很多种，但主要是通过血液循 环系统运送到靶细胞。
第五章 细胞通信
Cell communication
OUTLINE
5.1 细胞通讯的基本特征 5.2 信号分子 5.3 受体 5.4 cAMP 信号途径 5.5 磷脂酰肌醇信号途径 5.6 酶联受体信号转导 5.7 信号的整合与终止
5.1细胞通讯的基本特征
5.1.1 细胞通讯的一般过程和所引起的反应
●自分泌与自分泌信号传导 是指细胞对自身产生的物质发生反应, 常见于病理条件下, 如
肝细胞合成的释放生长因子, 可以刺激自身。受伤细胞也可自分 泌。这种信号中最主要的一类是前列腺素(prostaglandins,PG)。
●神经递质 (neurotransmitters) 介导神经信号传导
●神经递质是由神经细胞分泌到突触 (synapses)中的信号分子
参与细胞通讯的激素有三种类型: 蛋白与肽类激素：占80%，水溶性，与质膜受体结合 类固醇激素：作用于细胞内受体 氨基酸衍生物激素：酪氨酸衍生而来的小分子激素，可与质
膜受体（肾上腺素）和胞内受体作用(甲状腺素）。
●局部化学介质与旁分泌 (paracrine)信号传导
细胞分泌化学介质(local chemical mediator)到细胞外 液中作用于邻近靶细胞，距离 较短。如生长因子。
◆On one hand: an understanding of cell signaling requires knowledge about other types of cellular activity.
◆On the other hand: insights into cell signaling can tie together a variety of seemingly independent cellular activities.
▲目前公认的第二信息有cAMP、 DG、IP3、cGMP和Ca2+。
效应物(effector)
◆接收信息后能够直接
引起反应效应的物质， 通常是酶；
●如腺苷酸环化酶在信号 转导中能够将ATP转变成 cAMP引起细胞内的反应。
5.3 Receptor
一般特性
◆概念：
●与配体结合并产生特定效应的蛋白质统称为受体。 ●被信息分子识别并传递信息的蛋白质称为信号分子受
●它们在进入靶细胞之前，突触必需同 靶细胞挨得很近很近
●为了引起邻近靶细胞的反应，还必需 产生电信号。神经递质仅作用于相连 接的靶细胞。
●乙酰胆碱和γ-氨基丁酸是典型的神经末梢分泌的神经递质； ●作用时间短、速度快、部位精确、维持时间短、与受体亲和力低。
5.2.2 信号分子的特点及性质
◆细胞表面受体 ◆细胞内受体
④靶细胞对信号分子的识别和检测。 ⑤细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。 ⑥细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应， 引起细胞代谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。
比较信号传导(cell signalling)与信号转导(signal transduction)的差别
答: 都是关于细胞通讯的基本概念， 但二者的涵义是不同的， 前者强 调信号的释放与传递，包括细胞通讯的前三个过程:
信号转导强调信号的接受与放大， 包括细胞通讯的后三步: ④靶细胞对信号分子的识别和检测: 主要通过位于细胞质膜或细胞内受 体蛋白的选择性的识别和结合。 ⑤细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。 ⑥细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应，引起细胞代 谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。
5.2 Signal molecules
5.2.1 信号分子及类型 概念 :
◆化学分子 ●非营养物 ●非能源物质 ●非结构物质 ●不是酶 ◆主要是用来在细间和细胞
内传递信息
类型:
信号分子的类型及信号传导
● 激素(hormone)介导 内分泌信号传导
概念：激素是由内分泌细胞(肾上腺、睾丸、 卵巢、甲状腺等)合成的化学信号分子，一 种内分泌细胞基本上只分泌一种激素.
信号分子 类型？
亲 水 性
脂气 溶体 性分
子
第一信使：多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过 同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号称为第一 信息使。
▲第二信息(second messenger)： 是第一信息同其膜受体结合后最 早在细胞膜内侧或胞浆中出现， 仅在细胞内部起作用的信息分子； 能启动或调节细胞内稍晚出现的 反应。
特征2：不同的信号可产生相同的效应，如肾上
腺素和胰高血糖素均可提高血糖的含量。
◆酶活性的变化 ◆基因表达的变化 ◆细胞骨架构型 ◆通透性的变化 ◆DNA合成活性的变化 ◆细胞死亡程序的变化等
CELL SIGNALING
◆Cell signaling can affect virtually every aspect of cell structure and function:
细 胞 通 讯 的 速 率
6
5.1.2 细胞通讯的方式和特点
◆通过细胞外信号分子： 蛋白质、肽、氨基酸、
核苷酸、脂肪酸衍生物以 及可溶解的气体 ◆靠细胞的直接接触：如
间隙连接胞间连丝，精 卵细胞融合
◆靠细胞与细胞外基质结合
细 胞 通 讯 的 途 径 和 方 式
8
细胞通讯的基本过程：
①信号分子的合成。 ②信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中。 ③信号分子向靶细胞运输。
一般过程 ◆识别：信号分子+受体蛋白 ◆信号传递
概念：细胞通讯(cell communication)是细 胞间或细胞内通过高 度精确和高效地发送 与接收信息的通讯机 制，对环境作出综合 反应的细胞行为。
细胞对胞外信号组合的反应决定细胞的命运
引起的反应
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特征1：相同的信号可产生不同的反应，如
乙酰胆碱可引起骨骼肌收缩，心肌收缩频率 降低，唾液腺细胞分泌。