第十九章细胞信息转导的分子机制
蛋白质磷酸化调控细胞信号转导的分子机制
蛋白质磷酸化调控细胞信号转导的分子机制蛋白质磷酸化是细胞内最重要的信号转导机制之一。
这种机制通过酶催化将蛋白质上的磷酸分子添加或去除，从而调节蛋白质的结构、功能和相互作用，以达到细胞内信号的传递和调控。
在细胞中，磷酸化是由多种酶催化完成的。
其中最重要的是蛋白激酶和蛋白磷酸酶。
蛋白激酶通过磷酸化将ATP转化为ADP，并将磷酸基团转移到蛋白质的氨基酸上，从而改变蛋白质的功能。
蛋白磷酸酶则将磷酸基团从蛋白质上移除，从而还原蛋白质的结构和功能。
细胞内的许多分子过程都依赖于磷酸化的调控。
例如，细胞增殖、细胞分化和凋亡等过程都需要磷酸化的调节。
磷酸化还可以调节细胞内的代谢过程、信号传递以及基因表达等多种生物学过程。
在细胞信号转导的过程中，磷酸化作为一个非常重要的机制，可以通过多个途径调节细胞内的信号转导过程。
一个例子是酪氨酸激酶的作用。
酪氨酸激酶在细胞内的作用是将磷酸基团转移至酪氨酸残基上，从而调节受体蛋白的活性和相互作用。
磷酸化还可以介导细胞内的逆境反应，例如细胞内感应器可以磷酸化IRF3（干扰素调节因子3），促进干扰素的合成和细胞内抵御病原体入侵。
目前，许多生物学家和化学家正在寻找新的方法，以研究蛋白质磷酸化的调节机制。
基于这种机制的研究，将有望为生物医学领域提供新的治疗手段。
总之，蛋白质磷酸化作为细胞内最重要的信号转导机制之一，有着十分重要的生物学意义。
近年来，随着科技的不断发展和研究的进一步深入，人们对蛋白质磷酸化的了解也不断提高。
相信在未来，我们将为研究人员提供更好的工具和方法，以深入研究蛋白质磷酸化的调控机制，为研发新的治疗手段做出更多的贡献。
细胞信号转导的分子机制
5. NF-B通路
肿瘤坏死因子受体（TNF-R）、白介素1受体 等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信 号 转 导 通 路 之 一 是 NF-B （ nuclear factor-B ， NF-B）通路。
磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K或PI-3K）是一种重要的信号 转导分子。
配体与受体结合后，PI3K通过其p85亚单位与活化的受 体结合，使其p110亚单位被受体磷酸化而活化。PI3K 可催化PIP3的产生。
PIP3产生后，通过结合蛋白激酶B（PKB）的PH结构域， 将其锚定于质膜而活化。
PKB是原癌基因c-akt的产物，故又称为Akt。PKB可磷 酸化多种蛋白，介导代谢调节、细胞存活等效应。
② 通过蛋白质-蛋白质相互作用或蛋白激酶的磷酸化修 饰作用激活下游信号转导分子，从而传递信号，最终仍 是激活一些特定的蛋白激酶；
③ 蛋白激酶通过磷酸化修饰激活代谢途径中的关键酶、 转录调控因子等，影响代谢通路、基因表达、细胞运动、 细胞增殖等。
（二）几种常见的蛋白激酶偶联受体介导的 信号转导通路
哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应
G种 类
as ai aq at
效应分子
细胞内信使
AC活化↑
cAMP↑
AC活化↓
cAMP↓
PLC活化↑
Ca2+、IP3、DAG↑
cGMP-PDE活性↑ cGMP↓
靶分子
PKA活性↑ PKA活性↓ PKC活化↑ Na+通道关 闭
（二）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路 传递信号
离子通道型受体可以是阳离子通道，如乙酰胆 碱、谷氨酸和五羟色胺的受体；也可以是阴离 子通道，如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。
第十九章细胞信号转导
第十九章细胞信号转导第十九章细胞信号转导一、内容提要细胞信号转导是指特定的化学信号在靶细胞内的传递过程，主要由信号分子的识别与接受，信号在细胞内的放大与传递，以及特定生物学效应的产生三个过程组成。
信号分子是指由特定的信号源（细胞）产生的，可以通过扩散或体液转运等方式进行传递，作用于靶细胞并产生特异应答的一类化学物质，包括激素、神经递质、细胞因子、生长因子及无机物等几大类。
由信号细胞释放的信号分子，需经扩散或转运，才能够到达靶细胞产生作用。
根据传递距离的远近，可将信号分子的传递分为内分泌、旁分泌和自分泌信号传递三种方式。
受体是指存在于靶细胞膜上或细胞内的一类特殊蛋白质分子，它们能够识别与结合化学信号分子，并触发靶细胞产生特异的生物学效应。
按照受体存在的亚细胞部位的不同，可将其分为细胞膜受体和细胞内受体二大类，前者又分为跨膜离子通道受体、G蛋白偶联受体和单跨膜受体。
受体的作用特点包括高度的亲和力、高度的特异性、可逆性、可饱和性及特定的作用模式等。
由细胞内若干信号转导分子所构成的级联反应系统就被称为细胞信号转导途径，目前已经鉴定的细胞信号转导途径达10多条。
大多数的激素、神经递质、生长因子和细胞因子通过膜受体介导的信号转导途径传递信号，这些信号转导途径的共同特征都是通过一系列的级联反应，以激活特定的蛋白激酶并对其底物蛋白或酶进行共价修饰，从而产生特定的生物学效应。
在这些信号转导途径中，以环核苷酸（cAMP和cGMP）作为第二信使的信号转导途径是目前较为清楚的信号转导途径。
除此之外，以脂类衍生物，如IP3、DAG、PI-3,4-P2、PI-3,4,5-P3等作为第二信使的信号转导途径，以及以钙离子作为第二信使的Ca2+信号转导途径也越来越受到重视。
而胰岛素、生长因子及细胞因子则主要通过酪氨酸蛋白激酶（TPK）信号转导途径传递信号。
亲脂性的激素主要通过胞内受体介导的信号转导途径传递信号，这一途径通过活化受体调控特异基因的转录表达来产生特定的生物学效应。
细胞内信号转导的分子机制
细胞内信号转导的分子机制细胞是生命的基本单位，而细胞内信号转导是细胞与外界环境进行通讯交流的重要方式。
细胞内信号转导是一种复杂的过程，涉及多个分子的相互作用和调节。
本文将从分子机制的角度探讨细胞内信号转导的过程和作用。
一、信号的传递与接收细胞内信号转导的过程始于信号的传递与接收。
当细胞感受到外界的刺激后，信号将通过细胞表面的受体蛋白引发反应。
受体蛋白可以是跨膜蛋白，也可以是细胞内受体。
跨膜受体包括七次跨膜的G蛋白偶联受体和单次跨膜的酪氨酸激酶受体等。
这些跨膜受体的N端通常负责与外部信号分子的结合，C端则与细胞内信号转导通路相连。
二、蛋白质激酶的活化当外界信号与受体蛋白结合后，受体蛋白将被激活，从而导致下游信号转导分子被激活。
其中有最重要的一类信号转导分子就是蛋白质激酶。
蛋白质激酶是一种酶，可以将蛋白质从不活性状态转变为活性状态，从而控制下游信号转导分子的功能。
三、蛋白质的磷酸化激活的蛋白质激酶通常会磷酸化下游信号转导分子。
蛋白质磷酸化是细胞内信号转导中最为基本的反应之一，它可以引起下游蛋白的构象改变、酶活性改变、互作关系的改变等。
磷酸化的结果是使下游分子的功能改变，从而产生了降解、转运和合成等生命活动的变化。
四、信号放大与调节为了有效地传递和放大信号，通常需要一定的放大机制。
对于多数细胞内信号分子的反应，前一段反应产物通常是后一段反应的催化剂，从而传递和放大了信号。
此外，信号也需要受到调节，以确保正确的信号转导。
调节的机制可能包括某些分子的抑制与调制，或是某些分子的特性改变。
五、信号的传递与下游反应信号的传递和下游反应的过程涉及一系列的信号转导分子和调节因子。
下游反应主要包括基因表达的改变、特定蛋白质的转运、酶的激活与降解等。
这些下游反应可以促进细胞生长、分化、凋亡、代谢等生命活动。
细胞内信号转导的分子机制是一个庞大复杂的系统，涉及多个分子的相互作用和调节。
在细胞内信号传递过程中，各个分子、酶、激酶等都起着至关重要的作用。
细胞信号转导通路的分子机制和调节
细胞信号转导通路的分子机制和调节细胞信号转导通路是生命科学中一个重要的研究领域。
它是指通过特定的信号分子和受体，从外部环境接收信息，经由一系列分子信号传递，最终影响细胞的基因表达和功能，进而影响细胞的生理和病理状态。
研究细胞信号转导通路的分子机制和调节，对于理解细胞的生物学功能、疾病的发生和治疗具有重要的意义。
一、细胞信号转导通路的分子机制细胞信号转导通路包括多种分子机制，如激酶、酵素、信号蛋白、离子通道等，这些分子机制可以形成多种信号通路。
1. 激酶通路激酶通路是细胞中一个常见的信号传导方式。
激酶通路包括多种激酶，如胰岛素受体激酶、丝裂原活化激酶（MAPK）等。
当激酶受到激活的信号分子作用后，它们会磷酸化一个细胞内信号蛋白或转录因子，并影响它们的功能和位置，进而影响细胞代谢和基因表达。
激酶通路在许多生物学过程中都扮演着重要的角色，比如细胞增殖、分化、凋亡等。
2. 核受体通路核受体通路是一种通过特定的核受体介导的信号转导方式。
这些核受体包括雄激素受体、雌激素受体、甲状腺素受体等等。
当这些核受体受到特定的激活信号分子作用后，它们发生构象变化，从而导致与其结合的蛋白与DNA相互作用，进而影响细胞的转录和转录后加工过程。
3. 离子通道通路离子通道通路是一种通过特定类型的离子通道介导的信号传导机制。
离子通道是细胞膜上的特定通道蛋白，可以通过通道内的离子流动改变细胞内外液体的离子化学平衡以及细胞膜电位，从而影响细胞的生物学功能。
二、细胞信号转导通路的调节细胞信号转导通路的调节是指一些信号分子对信号通路进行控制和修饰，调节通路过程或作用，从而影响细胞生物学功能和特异性。
信号通路的调节有多种形式。
1. 磷酸化修饰磷酸化修饰是细胞信号转导中最常见的分子调节方式之一。
磷酸化一般是通过激酶将磷酸基团附加到目标蛋白的羟基残基上，或通过去磷酸化酶从目标蛋白上去除已有的磷酸基团。
磷酸化修饰能够影响目标蛋白的结构和功能，从而影响信号通路的传递和响应。
细胞信号转导的分子机制ppt课件
FB, FN, VN vWF,
(CD41/CD61) TSP
VNR (CD51/CD61)
VN, FB vWF, TSP
Platelet
.
33
A.整合素的活化
生长因子、细胞因子等胞外信号启动的细胞 信号转导通路，能激活细胞内酪氨酸蛋白激酶， 使整合素胞内区的酪氨酸残基磷酸化，促进其与 细胞内骨架蛋白的连接，导致整合素的聚集，从 而提高整合素与配体结合的亲和力，增强其粘附 力，该过程被称之为整合素的活化。
•
细胞粘附分子是一大类膜蛋白，介导细胞之间以及
细胞与细胞外基质以及某些血浆蛋白间的识别与结合，
并在细胞的增殖、分化、移行；细胞的信号转导；免疫
调节；炎症反应；血栓形成；损伤修复；病毒和原虫感
染；肿瘤转移等生理和病理生理过程中发挥重要作用 。
.
6
.
7
粘附分子的结构、分类
• 绝大多数粘附分子是存在于膜上的整合糖蛋白，由较长 的细胞外区、跨膜区和较短的细胞内区组成。
transient
N-cadherin
19
based
.
20
.
21
22
Motility
.
Wnt Frz II
APC
Dsh
Axin
Gsk3b
P
E-Cadherin b-catenin
a-catenin
Ca 2+
P
p120
actin filaments
Tcf/Lef
.
Extracellular Space
Name
Ligands
Distribution
LFA-1
αLβ2
(CD11a/CD18)
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导是指细胞内分子信号传递的过程。
它是维持生命活力、康复和发
展的基本过程之一，它不仅与新陈代谢和细胞生长的调控有关，还与疾病的发展和细胞死亡有关。
细胞信号转导的分子机制
细胞内信号传递是指在细胞外发生信号分子或细胞因子与上皮细胞结合后，通
过膜内或细胞内信号转导途径，向细胞内传递信息，进而介导细胞内的生化反应。
在细胞内，信号分子会触发细胞膜上的特定受体，这些受体是膜上蛋白质，它
们能够识别与之结合的信号分子。
当信号分子与受体结合时，会在受体的内部激活蛋白质分子，这些蛋白质会进一步传递信号，最终引发一系列的细胞生理反应。
细胞信号转导的分子机制包括三个主要阶段：
阶段一：信号的接收和识别
信号分子在细胞外空间与受体结合，受体的结构和构型与细胞外信号分子相互
匹配，触发各种酶的激活和转运。
阶段二：信号的放大和传递
信号的传递是由蛋白激酶级联或蛋白激酶间级联的方式实现。
一旦受体被激活，会引发下游蛋白的激活和级连反应，直到达到细胞内科学或异质细胞之间的联络。
阶段三：所激活的生理反应
信号的传递最终导致的反应包括细胞增殖、分化、分泌、迁移等。
了解细胞信号转导的分子机制，对于人类疾病的治疗和康复，有着至关重要的
作用。
例如，靶向肿瘤细胞信号转导途径的新药物可以阻断癌细胞的生长和扩散，从而对癌症的治疗起到关键的作用。
此外，越来越多的研究表明，细胞信号转导途径与多种心血管疾病、神经退行性疾病和免疫系统疾病有关。
细胞信号转导的进一步研究将有助于我们更好地掌握生命的奥秘，对于相关疾病的治疗与康复具有非常重要的意义。
细胞信号转导途径的分子机制和控制措施
细胞信号转导途径的分子机制和控制措施细胞信号转导途径是维持细胞生命和功能的重要机制，它应对外界刺激并引导细胞行为，调节生物体内各种生理过程。
在细胞信号转导途径中，分子机制和控制措施具有重要意义。
本文将探讨细胞信号转导途径的分子机制和控制措施。
一、分子机制在细胞信号转导途径中，信号分子通过与细胞膜上的受体结合来引起一系列反应，最终导致细胞内信号通路的激活。
这一过程包括多种分子机制的参与。
1. 受体及信号分子多种化学物质参与信号转导，其中包括激素、神经递质、细胞因子等。
这些信号分子通过结合细胞膜或核内的受体，继而引起某些分子的活化。
常见的受体包括酪氨酸激酶受体、G蛋白偶联受体等。
2. 信号转导通路信号转导通路是信号分子从受体到细胞内质膜或细胞核的转导过程。
这一过程包括多种通路的参与，例如酪氨酸激酶信号转导通路、G蛋白偶联受体通路以及酵素调节通路等。
这些通路的不同之处在于参与的分子机制以及终点的信号反应类型。
3. 下游效应分子信号通路中的下游效应分子扮演着十分重要的角色。
其主要作用是转导细胞内的信号，从而控制细胞的反应。
下游效应分子包括细胞内酶、转录因子等。
4. 信号抑制分子细胞还存在着一些信号抑制分子，它们的作用是阻止细胞内信号通路的激活。
这些分子常见于负反馈调节的信号通路中。
二、控制措施细胞信号转导途径的控制措施是指通过控制信号分子活性和调节信号传导通路等方式，从而对细胞信号转导途径进行调控。
1. 分子靶点的招募和催化分子靶点的招募和催化是一种对信号分子活性进行调控的方式。
例如，在信号转导通路中，酶催化单元可以使信号分子更加有效地催化下游反应。
2. 负反馈调节负反馈调节是信号转导通路中一种经典的调控方式。
其机制是通过信号通路内部产生抑制性信号来抑制初始信号的活化，从而稳定信号通路的强度。
这一机制在信号转导通路生理过程中具有重要的意义。
3. 修饰信号分子修饰信号分子是指通过亚细胞水平控制细胞内分子的活性和局部分布，从而对信号转导进行调控。
细胞信号转导的分子调控机制
细胞信号转导的分子调控机制细胞信号转导是指细胞内外的信号分子通过多个信号转导分子的相互作用和调控，传递特定的生物信息，从而实现细胞生命活动的调控过程。
细胞信号转导的分子调控机制包含多个层次的调控和多个关键分子的参与。
本文将重点探讨细胞信号转导的分子调控机制，并介绍其中几个重要的分子调控模块。
一、G蛋白偶联受体（GPCR）的调控GPCR是一类重要的细胞膜受体，通过与细胞外信号分子的结合，活化内在的G蛋白，并启动下游信号传递。
GPCR的活化过程中，多个分子起到了重要的调控作用。
例如，蛋白激酶A（PKA）可以通过磷酸化GPCR，促进其内化和降解，从而调节GPCR信号的时效性。
此外，β-阻断剂等药物也可以通过竞争性结合GPCR，阻断其与信号分子的结合，从而抑制GPCR信号传导。
二、细胞色素P450酶（CYP）的调控CYP是一类重要的细胞内酶，参与信号分子的代谢和解毒过程。
CYP的活性可以通过多个分子机制进行调控。
例如，细胞内的一些转录因子如CAR和PXR可以结合CYP的启动子区域，增强其基因表达。
此外，一些药物和环境因素也可以通过与CYP结合，直接抑制或激活其催化活性，从而调节信号分子的代谢速率。
三、蛋白激酶的调控蛋白激酶是细胞信号转导中的重要调控因子。
蛋白激酶的活性可以通过磷酸化和去磷酸化等多种方式进行调节。
磷酸化酶和蛋白激酶磷酸化酶可以调控蛋白激酶的底物选择性和催化活性。
此外，细胞内的一些信号分子，如细胞周期调节蛋白（Cyclin）和Cyclin依赖性激酶（CDK），也可以通过与蛋白激酶结合，调节其活性和底物特异性。
四、核转录因子的调控核转录因子是调控基因表达的重要调控因子，参与控制细胞信号转导过程中的基因转录和翻译调控。
核转录因子的活性可以通过多种方式进行调节。
例如，一些信号分子可以通过直接结合核转录因子，改变其构象和DNA结合能力，从而调节基因转录的启动和抑制。
此外，一些转录共激活因子和转录抑制因子也可以与核转录因子相互作用，调控其活性和底物选择性。
细胞信号转导的分子机制及其在生理和病理过程中的作用
细胞信号转导的分子机制及其在生理和病理过程中的作用细胞信号转导是细胞内外信息传递的重要机制，能够调控细胞的生理功能以及病理过程。
本文将介绍细胞信号转导的分子机制，包括信号的传递方式、参与的分子组分以及相关的调节因素，并探讨其在生理和病理过程中的作用。
一、细胞信号转导的主要传递方式细胞信号转导的传递方式多种多样，其中包括：1. 直接细胞间的物质传递：细胞间可以通过通道连接直接传递物质，如细胞间连接蛋白的信号传递。
2. 细胞表面受体的识别：细胞表面的受体可以通过识别外界的信号分子来传递信号。
常见的细胞表面受体包括离子通道受体、酪氨酸激酶受体和G蛋白偶联受体等。
3. 分泌信号物质：细胞可以释放信号分子到细胞外环境中，并通过受体来进一步传递信号。
例如，神经递质和激素等。
二、细胞信号转导的分子组分在细胞信号转导的过程中，需要参与的分子组分众多，包括：1. 受体蛋白：受体蛋白位于细胞膜表面或细胞内，能够与特定的信号分子结合，并通过信号转导的方式传递信号。
2. 媒介蛋白：媒介蛋白负责将信号从受体传递至下游目标蛋白，常见的媒介蛋白包括蛋白激酶、G蛋白和离子通道等。
3. 信号转导通路：信号转导通路由一系列分子和反应组成，形成特定的信号传递网络，如MAPK通路、PI3K-Akt通路和Wnt通路等。
4. 调节因子：细胞信号转导过程中的调节因子主要包括激活因子、抑制因子、拮抗因子和废旧因子等。
三、细胞信号转导的调控机制细胞信号转导的过程中存在多种调控机制，例如：1. 负反馈调控：当信号传导达到一定程度时，负反馈调控机制会被激活，从而抑制信号传导的持续性。
负反馈调控能够保持信号传导的平衡与稳定。
2. 交叉调控：细胞信号转导通路之间存在相互调控的关系，一个通路的活性可以影响其他通路的活性，从而协调细胞内多个信号的作用。
3. 激活因子和抑制因子：细胞内存在大量的激活因子和抑制因子，它们能够启动或抑制信号传导通路的活性，以及调控下游的生理过程。
第19章(8版) 细胞信息转导的分子机制
接收的是不能进入细胞的水溶性化学信号分子和其它细 胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子、水溶性激素分 子、粘附分子等。 受体在膜表面的分布可以是区域性的，也可以是散在的。
细胞内受体
接收的信号是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂 溶性化学信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。
目录
三、信号分子结构、含量和分布变化是 信号转导网络工作的基础
目录
磷脂酶C催化DAG和IP3的生成 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI-PLC，简称 PLC）可将PIP2分解成为甘油二酯（DAG） 和肌醇三磷酸（IP3）。
PIP2 PLC 甘油二酯（DAG）+ 肌醇三磷酸（IP3）
目录
磷脂酰肌醇-3激酶催化生成各种磷酸化磷脂酰肌醇
PI
PIP PIP2
磷脂酰肌醇-3激酶 （PI-3K）
目录
细胞通讯（cell communication）是体内一部
分细胞发出信号，另一部分细胞（target cell）
接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。 细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学 变化及效应的全过程称为信号转导（ signal transduction）。
目录
第一节
细胞信号转导概述
信号转导系统使有机体适应内、外环境的变化 ，维持个体的生存。
目录
单细胞生物通过反馈调节，适应外界环境变化。
多细胞生物除反馈调节外，更有赖于细胞间的通讯 与信号转导，协调不同细胞的行为：
（1）调节代谢；
（2）实现细胞功能：肌肉的收缩、腺体的分泌；
（3）调节细胞周期；
（4）控制细胞分化； （5）影响细胞存活。
PI-3-P
PI-3,4-P2 PI-3,4,5-P3
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导的分子机制，是指在细胞内部，各种信号分子的相互作用，引导特定生命过程的状态转化。
这个进程可以由外部刺激（如刺激环境变化、激素、神经递质等）触发，也可由细胞内部调控启动（如代谢物浓度、细胞周期等）。
分子机制的理解，促进了人们对基本细胞生理学和疾病机制的理解。
首先需要了解，信号转导的基本类型。
信号可以通过细胞膜的受体，激发瞬时、短暂的酶联反应；也可以进入细胞质内，一连串复杂的酶类、激酶、磷酸酶、蛋白质激活等反应网络，引发特异性信号的表达。
其中，细胞膜上受体转导的信号，对生理过程的常规控制（如心跳、消化、免疫等）占据重要地位，是一种简单粗糙的基本信号传导过程；而两侧膜间转导的信号，对细胞增殖、分化、凋亡等复杂事件的控制更重要，是分子生物学和细胞生物学领域研究的重点。
在两侧膜间信号传导过程中，有两个显著的特征：一是信号传导的频谱宽泛，受多种多样的因素制约。
比如，诱导源（激素、神经递质、病原体等）、受体特异性、酶类催化速度、分子界面的电化学环境、细胞形态等等，都对信号传递的效率影响深远。
二是信号转导的机制极其复杂，在各环节反复交替、叠加。
不少反应链中，某一个环节的特异性被下一环节再次放大，甚至引发不同反应的网络叠加，是信号特异性的产生所在。
每个信号转导反应链中，一般有信号诱导源、受体、信使、酶反应等几个基本环节。
首先，诱导源（inducer）将外部信息传递到细胞内。
它可能是某种激素、神经递质、残基等物质，也可能是细胞表面受体的直接激活。
诱导源与受体间的链接方式，决定了激发的反应类型，也是信号特异性的一个来源。
其次，受体（receptor）在细胞表面处，通过反应区域与诱导源互动。
受体与诱导源之间的距离、亲和力、结合构象都对反应的特异性产生影响。
因此，受体类别的增加，可扩大细胞对外界信号的感知范围，而不同类别受体之间的相互作用，也成为细胞反应机制的一个重要研究对象。
受体和诱导源相互作用后，信号要被传递到细胞内部。
细胞信号转导和细胞运动的分子机制
细胞信号转导和细胞运动的分子机制细胞在生命活动中，不仅要接收来自周围环境的信息刺激，还需要通过适当的细胞信号转导和细胞运动调整自身的生理状态。
在这一过程中，细胞的信号转导和运动机制，为细胞自身的生存和繁殖提供了保障。
因此，了解细胞信号转导和细胞运动的分子机制，对于人类的健康和生命的持续很为重要。
第一部分细胞信号转导的分子机制在细胞信号转导过程中，细胞膜和细胞核扮演着重要的角色。
首先，细胞外因子刺激能够使得细胞膜上的受体产生构象变化，从而引起细胞内部的信号传递。
而细胞核中的转录因子则能够被激活的信号途径所识别，并参与基因的开闭调控。
而在细胞信号转导的过程中，很多蛋白质家族和信号通路参与其中，下面我们就分别介绍几个重要的信号通路。
1. WNT 信号通路WNT 信号通路是一种广泛存在于生物体内的信号通路，其参与了生物体多种生理和发育过程。
WNT 信号通路在发育和凋亡、干细胞定向分化、致癌和神经功能等方面发挥着重要的作用。
信号通路中骨架蛋白β-catenin 是一个重要的因子，通过与 Wnt 受体和GSK3β 等分子的相互作用，调节细胞内的β-catenin 的磷酸化，从而影响细胞的转录活性。
2. PI3K/AKT 信号通路PI3K/AKT 信号通路是细胞死亡、分化、增殖、代谢和运动等过程中不可缺少的信号通路。
当细胞受到外源性生长因子、细胞质内信号分子激活和氧化应激等刺激时，肯定会激发 PI3K/AKT 信号通路。
AKT 在信号转导中，扮演着招募和激活多种信号分子、包括磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）、蛋白质激酶 B (PKB)或 AKT1 的重要角色。
该信号通路对于肿瘤生长和进行神经细胞分化等进程均有特别重要的意义。
3. c-Src 信号通路c-Src 是一种广泛表达于体内的酪氨酸激酶，在肿瘤转移以及细胞运动和细胞胶质瘤发生等方面具有相对重要的作用。
c-Src 的高表达与肿瘤细胞显著的生存和转移相关。
以此为后果，这种信号通路在肿瘤病变的诱发和进行过程中，扮演了至关重要的角色。
细胞信号转导的分子机制
三、受体（Receptor）
（二）受体的分类、一般结构与功能 根据细胞定位受体分类：
膜受体 存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌 糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分 为三大类：离子通道受体，G蛋白偶联受体和 单个跨膜螺旋受体。
胞内受体
（二）受体的分类、一般结构与功能
ATP +
β 、γ
cAMP
5`–AMP
(3) 单个跨膜螺旋受体
由一条多肽链构成的跨膜糖蛋白构成， N端位于质膜外，是配体结合的部位。C端 位于胞质内，具有酪氨酸酶功能区。
酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体） 与配体结合后具有酪氨酸蛋白激酶活性，
如胰岛素受体insulin growth factor receptor, IGF-R 表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGF-R)。 非酪氨酸蛋白激酶受体型
G蛋白(guanylate binding protein)
• 是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞 膜胞浆面的外周蛋白，由、、 三个 亚基组成。其α亚基具有GTPase活性。
• 现已发现，在哺乳动物中，G蛋白的α亚 基有20余种，β亚基有5种，γ亚基有12种。
• 有两种构象：非活化型；活化型
乙酰胆碱、去甲肾上腺素等。 特点：
* 由神经元细胞分泌； * 通过突触间隙到达下一个神经细胞； * 作用时间较短。 2. 内分泌激素：又称内分泌信号(endocrine signal)，如： 胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。 特点： * 由特殊分化的内分泌细胞分泌 ； * 通过血液循环到达靶细胞 ； * 大多数作用时间较长。
SH2结构域：能与酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合 SH3结构域：能与富含脯氨酸的肽段结合 PH结构域(pleckstrin homology domain)
细胞信号转导的分子机制和调控
细胞信号转导的分子机制和调控细胞信号转导是指细胞内分子之间相互传递信息的过程，这些信息可以来自于细胞外界，如激素、生长因子等分泌物，或来自于细胞内部信号分子的产生和调节。
细胞信号转导过程是复杂而精密的，涉及到许多分子机制和调控方式。
细胞信号转导的分子机制在细胞信号转导的分子机制中，第一步是信号分子与受体的结合。
在更进一步的步骤中，信号分子会引起一系列的反应，形成信号转导链。
细胞膜受体、细胞质受体和细胞核受体是信号分子和细胞反应之间最重要的介质。
细胞膜受体是细胞信号转导的最常见的类型，它们包括酪氨酸激酶受体、酪氨酸磷酸酶受体、G蛋白偶联受体、离子通道受体等。
其中，酪氨酸激酶受体和酪氨酸磷酸酶受体是一些传递细胞生长和分化信息，G蛋白偶联受体则通常作为基本视觉和嗅觉的信号传递途径。
细胞质受体的最典型的例子就是钙离子信号的转导，其中钙离子介导的信号是细胞生理学功能中非常重要的一种。
细胞核受体通常与细胞战斗反应和细胞增殖分化的过程密切相关，这些反应最终导致基因的激活或阻止。
除此之外，很多信号分子都需要进入细胞才能发挥作用，这就需要一些特殊的调节机制来确保信号分子可以穿过细胞膜进入到细胞内部。
典型的例子就是激素类物质的传递，这需要一些溶质载体来实现 - 激素受体蛋白可以识别激素结构，然后在激素与受体配对的过程中改变结构，从而使激素与其载体蛋白结合。
细胞信号转导的调控在细胞信号转导链中，最重要的是信号分子在一个快速、准确的方式下引起细胞反应。
信号分子的中央节点通常是调制态蛋白，例如蛋白激酶、磷酸酶和细胞骨架蛋白。
这些蛋白从不同的角度影响信号传递过程。
蛋白激酶是一类能够通过激酶活性作用于自身或其他蛋白分子磷酸化修饰来调节信号转导过程的酶类分子。
蛋白激酶的一个重要的例子就是Ras-MAPK信号转导通路。
在这个通路中，Ras激活的蛋白激酶激活一系列的蛋白磷酸化，最终导致细胞分化和增殖。
另一个重要的蛋白调节分子是磷酸酶，它可以通过加速或阻止一些蛋白的磷酸化来调节信号转导通路过程。
细胞信号传导的分子机制解析
细胞信号传导的分子机制解析细胞信号传导是细胞内外信息的传递过程，是维持细胞生命活动的重要调控方式。
这一过程通过一系列的分子互作来完成，其中包括受体激活、信号转导、效应因子激活等环节。
本文将对细胞信号传导的分子机制进行分析和解析。
一、受体激活细胞膜上的受体是信号传导起始的重要环节。
受体的激活可以通过多种方式实现，如配体结合、跨膜离子通道打开等。
这些激活方式的背后都有一系列的分子机制支持。
1. 配体结合一类受体蛋白上结构特异性的结合位点能够与特定的配体结合，从而激活受体。
这种受体包括G蛋白偶联受体（GPCR）、酪氨酸激酶受体（RTK）等。
在信号传导过程中，配体与受体结合后，受体会发生构象改变，并通过其细胞内的功能结构域激活下游的信号分子。
2. 跨膜离子通道另一类受体蛋白是直接参与离子通道的打开和关闭。
这些离子通道可通过跨膜电位变化或细胞外配体的结合来完成激活，如钠离子通道、钾离子通道等。
离子通道的开启会引起细胞内外离子浓度的改变，从而触发下游的信号传导。
二、信号转导在受体激活后，信号要经过细胞内的一系列分子互作传导到下游的效应因子。
这一过程一般涉及多个分子信号转导级联的步骤。
1. 信号分子激活受体激活后，可通过蛋白激活酶（如蛋白激酶A、蛋白激酶C等）的磷酸化修饰来激活下游的信号分子。
这些信号分子可以是激酶、磷酸酯酶、核转录因子等。
激活后的信号分子会引发一系列级联反应，进一步传递信号。
2. 信号级联信号分子的活性激活后，会逐级传递到下游的分子。
在这一级联过程中，通常会涉及到多个蛋白质相互作用的环节，如结合、磷酸化、转位等。
这些分子间的相互作用形成了复杂的信号传递网络。
三、效应因子激活信号级联传导到最终的效应因子后，细胞内信号将转化为特定的生物效应。
效应因子的激活通常由磷酸化修饰等分子机制完成。
1. 转录因子细胞内的转录因子是一类重要的效应因子，它们通过与DNA结合来调控基因的转录和表达。
在信号传导的过程中，激活的信号分子会改变转录因子的活性或定位，从而调控基因的表达。
生物化学课件19第十九章 细胞信号转导
细胞信号转导是生物体内一系列的化学反应和信息传递过程，影响细胞的活 动和功能。探索细胞信号转导的奥秘，为科学研究和医学治疗开辟新的可能。
细胞信号转导概述
定义
细胞信号转导是细胞内外信息的转导、传递和转化过程。
种类和特点
细胞信号转导可以通过多种方式进行，如激素、神经递质或细胞间相互作用。
重要性
效应蛋白接收信号并在细胞内 发挥特定的功能。
细胞信号转导的调节机制
1
调节机制的种类和作用
细胞信号转导的调节机制包括阳性和阴
调节机制的具体例子
2
性调节，用于平衡和控制细胞信号的强 度和持续时间。
具体调节机制包括磷酸化、去磷酸化、
蛋白质降解以及转录调节等。
细胞信号转导的应用
在疾病治疗方面的应用
深入研究细胞信号转导可以帮助我们理解疾病发生 的机制，并为疾病治疗提供新的靶点。
细胞信号转导在细胞生存、分化、增殖和适应环境等方面起着至关重要的作用。
细胞信号转导的分子机制
第一类信号转导分子： 第二类信号转导分子： 第三类信号转导分子：
受体蛋白
信号转导途径
效应蛋白
受体蛋白位于细胞膜上，可以 感受并与外界信号结合。
信号转导途径是外界信号通过 一系列蛋白质相互作用传递到 细胞内部的途径。
在生物科技方面的应用
利用细胞信号转导的原理，我们可以开发新型药物、 制备生物工程产品和改造生物反应器等。
总结
1 细胞信号转导的重要性和应用前景
细胞信号转导是生命的基础，对于理解细胞功能和疾病治疗具有重要意义。
2 发展方ห้องสมุดไป่ตู้和未来发展趋势
随着技术的不断进步，我们可以预见细胞信号转导研究将继续深入，并带来更多创新和 突破。
细胞信号转导过程中的分子机制解析
细胞信号转导过程中的分子机制解析细胞信号转导是生物体内重要的一环，涉及多种分子机制，包括细胞内信号传导通路、信号识别和宿主细胞的调节性反应等。
这些过程控制着细胞增殖，分化、分泌、捕食和细胞程序性死亡等基本生理现象，对人类健康和疾病的发生、发展都具有重要的影响。
因此，深入探究细胞信号转导过程中的分子机制，对于人类健康保健和新药物开发至关重要。
细胞的信号转导过程，首先需要有一个信息源或刺激。
常见的刺激来源包括化学品、光线、荷尔蒙、细胞质环境的改变等。
这些刺激可以促进细胞内存在的受体结合和激活蛋白质酶、酶联受体或离子通道等等，从而引发下游级联反应。
另一方面，通过特定分子在细胞内传递的信号被称为信号分子。
基本意义上，细胞信号传导路线由三个必要要素构成：产生信号的受体、中间传递信号的信号转导因子和产生细胞行为的效应器官或介质。
这三个部分相互作用，对于细胞内外信息的感知、处理和应对具有至关重要的作用。
细胞内的蛋白激酶在单个蛋白分子形成二聚体中起到重要作用。
当这种特定蛋白被激活后，会促进另一个未激活蛋白的激活。
这个反应级联可以一直沿着分子链传递下去，直到产生自身识别或放大性反应，这些反应起到了调节细胞控制的重要作用。
例如，在由Ras-GTP通路分解增生和癌症中，下游效应器Raf、MEK和ERK等酶被激活，直至启动调控基因的表达。
除了蛋白激酶的反应级联外，小分子信号分子也可以介导细胞内信号转导，包括cAMP和一氧化氮等。
这些信号分子激活下游酶促反应，最后产生了某一效应器的反应。
在真核生物中，有许多作用于转录的调节分子，它们通过干扰RNA聚合酶和转录因子的结合来调节基因表达，从而在细胞增殖、分化和程序性死亡过程中担任重要作用。
这些转录调节因子包括：转录激活、转录抑制、泛素化和去泛素化、磷酸化、乙酰化、甲基化和RNAPaseIII等调控因子，它们可以在细胞呈现的各种代谢和功能调整中起到关键性作用。
最近，一类被称为非编码RNA的转录碎片被发现可以对细胞信号转导过程的多个环节发挥重要作用。
细胞信号传导的分子机制和调节
细胞信号传导的分子机制和调节细胞信号传导是指细胞内外环境变化通过信号分子传递信息，触发一系列分子反应并最终产生生理效应的过程。
细胞信号传导是生命活动的重要基础，涉及到许多细胞功能的调节与控制。
细胞信号传导的分子机制和调节是细胞生物学研究的重要领域。
一、细胞信号传导的分子机制细胞信号传导的分子机制包括信号分子、受体、信号转导分子和效应分子。
信号分子是触发信号的分子，它可以是细胞外环境的物质，如激素、营养物质、细胞间信号分子等；也可以是细胞内环境的物质，如代谢产物、钙离子等。
受体是接受信号分子的分子，它通常是膜蛋白或细胞器内部的蛋白。
信号转导分子是连接受体和效应分子的分子，它通过一系列分子反应传递信号。
效应分子是直接产生生理效应的分子，比如细胞骨架、基因表达调节因子、离子通道等。
细胞信号传导的分子机制可以被分为两类：膜受体途径和细胞内受体途径。
膜受体途径是指信号分子通过细胞膜上的受体触发信号转导反应。
它包括三种最常见的类型：离子通道型受体、酪氨酸激酶型受体和七膜片跨膜受体。
细胞内受体途径是指信号分子通过穿过细胞膜进入细胞内部，与细胞内受体结合后形成复合物，最终触发信号转导反应。
典型的细胞内受体包括核受体和细胞器膜上的受体。
二、细胞信号传导的调节细胞信号传导的调节包括两个方面：正向调节和负向调节。
正向调节是指增强信号转导反应的过程，主要通过信号分子的增加、受体的增多或信号转导分子的激活来完成。
负向调节是指抑制信号转导反应的过程，主要通过信号分子的降低、受体的降解或信号转导分子的失活来完成。
正向调节和负向调节是细胞信号传导反应水平的动态平衡，是维持生命体系平衡的重要因素。
细胞信号传导的调节还涉及到另外两个方面：激活和抑制。
激活是指信号分子、受体或信号转导分子的特异性增强，即传导反应的增强。
抑制是指信号分子、受体或信号转导分子的特异性降低，即传导反应的弱化。
激活和抑制的作用在许多细胞过程中都扮演着重要的角色，包括细胞周期调控、免疫反应、脑功能调节等。
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第十九章细胞信息转导的分子机制一、A型选择题1．不作用于质膜受体的信息物质是A．乙酰胆碱B．谷氨酸C．表皮生长因子D．甲状腺素E．神经酰胺2．能激活PKG的是A．cAMP B．cGMP C．Ca2+D．DAG E．GTP 3．细胞膜受体的本质是A．脂类B．糖类C．核酸D．多肽E．蛋白质4．下列哪种物质能使蛋白质的酪氨酸残基发生磷酸化A．PKA B．PKC C．生长激素受体D．类固醇激素受体E．糖皮质激素受体5．PKA中的每个调节亚基可结合cAMP的分子数为A．1个B．2个C．3个D．4个E．5个6．PKA所含的亚基数为A．1个B．2个C．3个D．4个E．5个7．蛋白激酶的作用是使蛋白质或酶A．磷酸化B．脱磷酸化C．水解D．激活E．失活8．通过膜受体起调节作用的激素是A．性激素B．糖皮质激素C．甲状腺素D．肾上腺素E．活性维生素9．下列关于GTP结合蛋白(G蛋白)的叙述,错误的是（2007年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．膜受体通过G蛋白与腺苷酸环化酶偶联B．可催化GTP水解为GDPC．霍乱毒素可使其失活D．有三种亚基α、β、γE．G蛋白具有内源GTP酶活性10．下列哪种酶激活后会直接引起cAMP浓度降低（2006年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．蛋白激酶A B．蛋白激酶C C．磷酸二酯酶D．磷脂酶C E．蛋白激酶G11．cAMP能别构激活下列哪种酶（2005年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．磷脂酶A B．蛋白激酶A C．蛋白激酶C D．蛋白激酶G E．酪氨酸蛋白激酶12．细胞膜内外正常Na+和K+浓度差的形成和维持是由于（2004年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．膜安静时K+通透性大B．膜兴奋时Na+通透性增加C．Na+易化扩散的结果D．膜上Na+泵的作用E．膜上Ca2+泵的作用13．直接影响细胞内cAMP含量的酶是（2004年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．磷脂酶B．蛋白激酶A C．腺苷酸环化酶D．蛋白激酶C E．酪氨酸蛋白激酶14．通过胞内受体发挥作用的激素是（2003年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．肾上腺素B．甲状腺激素C．胰高血糖素D．胰岛素E．促肾上腺皮质激素15．G蛋白是指（2002年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．蛋白激酶A B．鸟苷酸环化酶C．蛋白激酶GD．Grb2结合蛋白E．鸟苷酸结合蛋白16．可磷酸化蛋白质上酪氨酸残基的蛋白激酶是（1997年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．蛋白激酶C B．依赖于cAMP的蛋白激酶C．依赖于cGMP的蛋白激酶D．SrC蛋白激酶E．磷酸化酶b激酶17．调节机体各种机能的两大信息传递系统是（1989年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．第一信号系统与第二信号系统B．第一信使与第二信使C．cAMP与cGMP D．中枢神经系统与外周神经系统E．神经系统与内分泌系统18．下列哪一物质不属于细胞间信息物质A．神经递质B．生长因子C．激素D．维生素E．局部化学介质19．下列哪种物质不属于第二信使A．cAMP B．Ca2+C．cGMP D．IP3E．乙酰胆碱20．下列哪项不是受体与配体结合的特点A．高度专一性B．高度亲和力C．可饱和性D．不可逆性E．非共价键结合21．下列哪种激素的受体属于胞内受体A．肾上腺素B．甲状腺素C．胰岛素D．促肾上腺素皮质激素E．胰高血糖素22．关于G蛋白的叙述，下列哪项是错误的A．在联系细胞受体与效应蛋白中起着重要作用B．由α、β、γ三种亚基构成不均一三聚体C．α亚基具GTP酶活性D．β、γ亚基结合紧密E．α亚基-GDP对效应蛋白有激活作用23．蛋白激酶A与蛋白激酶C的共同之处是A．酶分子由4条亚基组成B．调节亚基富含半胱氨酸C．调节亚基有cAMP的结合位点D．均有10种同工酶E．催化蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化24．腺苷酸环化酶可由哪一种分子激活A．GTP结合蛋白B．磷脂酶C．磷酸二酯酶D．cAMP E．DG25．1,4,5-三磷酸肌醇的作用是A．在细胞内供能B．是肌醇的活化形式C．是多种肽类激素作用于膜受体后的第二信使D．直接激活蛋白激酶CE．细胞膜的结构成分26．表皮生长因子可激活哪一种蛋白激酶A．蛋白激酶A B．蛋白激酶C C．酪氨酸蛋白激酶D．Ca2+-CaM蛋白激酶E．以上都不是27．可直接激活蛋白激酶C的是A．cAMP B．cGMP C．IP3D．PIP2E．DAG二、X型选择题1．与发生细胞生物电有关的跨膜物质转运形式有（2009年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．经载体易化扩散B．电压门控通道扩散C．化学依赖性通道转运D．原发性主动转运E．以上都是2．细胞内信息传递中，能作为第二信使的有（2009年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．cGMP B．cAMP C．DKG D．Ig3 E．Ca2+3．与细胞生长、增殖和分化有关的信号转导途径主要有（2008年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．cAMP-蛋白激酶途径B．cGMP-蛋白激酶途径C．受体型TPK-Ras-MAPK途径D．JAK-STAT途径E．PLC-IP3途径4．细胞膜外表面糖链可作为（2006年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．离子通道B．抗原决定簇C．膜受体的可识别部分D．糖跨膜转运载体E．胞内受体的可识别部分5．参与细胞内信息传递的第二信使物质有（1999年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）A．cAMP B．Ca2+C．DG（DAG）D．IP3E．CO26．疾病中细胞信号转导异常可发生于以下哪些环节A．受体信号转导异常B．信息分子异常C．细胞内信号转导异常D．G蛋白信号转导异常E．以上答案都正确7．非胰岛素依赖性糖尿病的发病机制涉及以下哪些环节A．胰岛素受体合成减少B．胰岛素明显不足C．胰岛素与受体的亲和力降低D．胰岛素受体后信息转导异常E．胰岛素与受体的亲和力增强8．G蛋白介导的信号转导途径有A．鸟苷酸环化酶途径B．腺苷酸环化酶途径C．磷脂酶途径D．酪氨酸蛋白激酶途径E．丙氨酸-葡萄糖循环途径9．位于核内的受体有A．生长激素受体B．甲状腺素受体C．维生素D3D．类固醇激素受体E．胰岛素受体10．以下关于核受体的说法正确的是A．核受体均位于核内B．核受体以二聚体的形式或与其他蛋白质结合存在C．本质上是配体调控的转录因子D．活化的受体可与DNA上的HRE结合E．促性腺激素受体属于核内的受体11．针对受体消耗转导异常的治疗措施有A．调整细胞外信息分子的水平B．应用受体抑制剂C．应用受体激活剂D．基因治疗E．以上都是12．糖皮质激素作为免疫抑制剂广泛应用，其作用机制可能为A．抑制NF-κB的活化B．增强I-κB基因的转录C．阻止NF-κB与DNA上特定系列结合D．抑制I-κB的磷酸化E．增强NF-κB的活化三、填空题1．G蛋白参与跨膜信号转换是靠自身的和状态来完成的。
2．作为信号分子IP3是通过调节胞质而传递信息的，其作用位点是。
3．蛋白质磷酸化与去磷酸化分别由和催化完成。
四、名词解释1．细胞信号转导2．G蛋白3．细胞受体4．第二信使5．钙调素6．第一信使7．双信号系统五、简答题1．扼要说明G蛋白的生理功能。
2．G蛋白偶联受体转导信号的基本模式。
六．问答题1．简要说明细胞如何感受内外因子变化的刺激，并最终引发生理生化反应。
2．细胞间联络的三种方式。
3．信号在细胞内的转换和传递机制。
参考答案一、A型选择题12.D; 2.B; 3.C; 4.C; 5.B; 6.D; 7.A; 8.D; 9.C; 10.C;11.B; 12.D; 13.C; 14.B; 15.E; 16.C; 17.E; 18.D; 19.E; 20.D;21.B; 22.E; 23.E; 24.A; 25.C; 26.C; 27.E;二、X型选择题1.BCD;2.ABCDE;3.CD;4.BC;5.ABCD;6.ABCDE;7.ACD;8.BC;9.BCD; 10.BCD;11.BCD; 12.AB;三、填空题1．活化、非活化2．Ca2+浓度、细胞内的钙库3．蛋白激酶、蛋白磷酸（酯）酶四、名词解释1．细胞信号转导：是指偶联胞外刺激信号(包括各种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。
2．G蛋白：全称为GTP结合调节蛋白。
此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷（GTP）的结合以及具有GTP水解酶的活性而得名。
在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G蛋白偶联起来，故G蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。
3．细胞受体：只存在于细胞表面或亚细胞表面组分中的天然物质，可特异地识别并结合化学信号物质-配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
4．第二信使：又称次级信使，由胞外刺激信号激活或抑制的具有生理调节活性的细胞因子，植物中的第二信使主要是cAMP、钙离子、DAG和IP3。
5．钙调素：是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白，具有4个Ca2+结合位点。
当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值，Ca2+与CaM构象改变而活化CaM，后者与靶酶结合，使其活化引起生理反应。
目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控。
6．第一信使：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。
7．双信号系统：是指肌醇磷脂信号系统，其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后同时产生两个胞内信号分子（IP3和DAG），分别激活两个信号传递途径，即IP3/Ca2+和DAG/PKC 途径，因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。
五、简答题1．答：G蛋白生理功能，主要是细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的信号转导者，即将胞间信号转换为胞内信号。
G蛋白的信号转导功能主要靠GTP的结合或水解而产生的变构作用：当其与受体结合而被激活时，G蛋白同时结合上GTP（形成受体-G蛋白-GTP复合体），进而触发效应器，把胞间信号转换为胞内信号；当GTP水解为GDP 时，G 蛋白便回到原初构像，失去转换信号的功能。
2．答：（1）配体与受体结合；（2）受体活化G蛋白；（3）G蛋白激活或抑制效应分子；（4）效应分子改变第二信使的含量与分布；（5）第二信使作用于相应的靶分子，使之构象改变，从而改变细胞的代谢过程及基因表达等功能。
六、问答题1．答：（1）胞间信号的产生植物细胞感受内外环境因子变化的刺激后，能产生起传递信息作用的胞间信号，可分为物理信号（电波信号与水力学信号）和化学信号（内源激素与生长调节物质）。
（2）胞间信号的传递：由于胞间信号的产生位点与发挥效应的作用位点处在不同部位时，需要进行长距离传递。