生理学 细胞的基本功能

生理学细胞的基本功能
●大纲
●1. 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。

●2. 细胞的信号转导：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。

●3. 细胞的电活动：静息电位，动作电位，兴奋性及其变化，局部电位。

●4. 肌细胞的收缩：骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递，横纹肌兴奋-收缩偶联及其收缩机制，影响横
纹肌收缩效能的因素。

●细胞膜的化学组成及其分子排列形式
●概述
●概念
●也称质膜，是分隔细胞质与细胞周围环境的一层膜结构，厚7~8nm
●化学组成
●细胞膜和细胞内各种细胞器的膜结构及其化学组成是基本相同的，主要由脂质和蛋白质组
成，还有少量糖类物质
其中，蛋白质和脂质的比例在不同种类的细胞可相差很大。

一般而言，在功能活跃的细胞，
膜蛋白含量较高；而在功能简单的细胞，膜蛋白含量相对较低。

例如，膜蛋白与膜脂质在
小肠黏膜上皮细胞膜中的重量比可高达4.6:1，而在构成神经纤维髓鞘的施万细胞膜中的重
量比仅为0.25:1。

●液态镶嵌模型
●液态脂质双层构成膜的基架，不同结构和功能的蛋白质镶嵌于其中，糖类分子与脂质、蛋
白质结合后附在膜的外表面
液态脂质分子亲水部分向胞外或胞内疏水部分在膜内部所以物质想要入胞或出胞必须亲
脂亲脂越高穿膜速度越快
●细胞膜的组成成分
●（一）细胞膜的脂质
在多数细胞中虽然膜蛋白总重量大于膜脂质但由于蛋白质的分子量远大于脂质所以膜脂质的
分子数却远多于蛋白质。

因而，脂质成为细胞膜的基本构架，连续包被在整个细胞的表面。

●成分
●磷脂（70%以上）
●是一类含有磷酸的脂类
●组成成分
●含量最高的是磷脂酰胆碱
●其次是磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺
●含量最低的是磷脂酰肌醇
●磷脂的分布
●各种膜脂质在膜中的分布是不对称的
●大部分磷脂酰胆碱和全部糖脂都分布在膜外层
●含氨基酸的磷脂主要分布在膜的内层
●磷脂酰丝氨酸
●磷脂酰乙醇胺
●磷脂酰肌醇
●含量虽低，但可作为细胞内第二信使三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油
（DG）的供体，因而在跨膜信号转导中有重要作用
●胆固醇（不超过30%）
●少量糖脂（不超过10%）
●特性
●脂质分子都是双嗜性分子
●磷脂分子中含有磷酸和碱基的头端具有亲水性，含有较长脂肪酸的尾端具有疏水性
●胆固醇分子中的羟基以及糖脂分子中的糖链具有亲水性，分子的另一端则具有疏水
性
●脂质分子的双嗜特性使之在质膜中以脂质双层的形式存在
●两层脂质分子的亲水端分别朝向细胞外液或胞质，疏水的脂肪酸烃链则彼此相对，
形成膜内部的疏水区
疏水区是水以及水溶性物质如葡萄糖和各种带电离子的天然屏障，但脂溶性物质如
氧气、二氧化碳以及乙醇等则很容易穿透。

●膜脂质可因温度的改变而呈凝胶或溶胶状态
●膜脂质具有一定流动性
●原因
●正常人体温高于膜脂质的熔点，即已超过两种状态的转换温度，故膜脂质
在人体内呈溶胶状态
除与温度有关外质膜的流动性还与膜脂质的成分及膜蛋白的含量有关
●作用
●脂质双分子层在热力学上的稳定性及其流动性，使细胞能承受相当大的张
力和变形而不至于破裂
如红细胞有很强的变形性和可塑性，能通过比其直径还小的毛细血管和血
窦空隙。

●膜脂质的流动性还使嵌入的膜蛋白发生侧向移动、聚集和相互作用
●细胞的许多基本活动，如膜蛋白的相互作用、膜泡运输、细胞的运动、分
裂、细胞间连接的形成等都有赖于质膜保持适当的流动性
●影响因素
●温度
●膜脂质中胆固醇含量越高，膜的流动性就越低
胆固醇分子具有不易变形的环体结构后者与脂肪酸链的结合可限制脂质的
流动
●脂肪酸烃链长度越长，饱和脂肪酸越多，膜的流动性越低
如动物脂肪以饱和脂肪酸为主室温下可呈固态
●膜中镶嵌的蛋白质含量增多时也会降低膜的流动性
●（二）细胞膜的蛋白
●细胞膜的功能主要是通过膜蛋白来实现的
●根据膜蛋白在膜中的存在方式分类
●表面膜蛋白
●占膜蛋白总量的20%~30%，主要附着于细胞膜内表面
例如，膜骨架蛋白和锚定蛋白。

前者属于结构蛋白，常以蛋白分子多聚体形成的长
条细丝形式出现，可使质膜具有一定的强度和弹性；后者用于整合膜蛋白的定位，
将其固定到特定的质膜位置。

有的表面蛋白还以酶的形式发挥胞内信号转导作用或
参与某些物质转运的控制。

●表面蛋白通过静电引力与脂质的亲水部分相结合，或通过离子键与膜中的整合蛋白
相结合，但其结合力较弱
●高盐溶液可使离子键断开，因而可用于表面蛋白从膜中洗脱
●整合膜蛋白
●占膜蛋白总量的70%~80%，以其肽链一次或反复多次穿越膜脂质双层为特征
●穿越脂质双层的肽段以疏水性氨基酸残基为主
●肽键之间易形成氢键，因而多以α螺旋结构的形式存在
一个α跨膜螺旋需18~21个氨基酸残基才能够穿越厚约3nm的疏水区
因此，可根据肽链中所含的有足够长度的疏水性片断的数目来推测蛋白是
否为跨膜蛋白及其跨膜次数如，G蛋白耦联受体的肽链包含7个有足够长
度的疏水性片段，因而推测它是一个7次跨膜的蛋白
●露出膜外表面或内表面的的肽段则是亲水性的
●分别以直链形式构成连接疏水性α跨膜螺旋的细胞外环或细胞内环
●整合蛋白与脂质分子结合紧密，在膜蛋白纯化过程中可用两性洗涤剂使之与脂质分
离
●一般说来，与物质跨膜转运功能和受体功能有关的蛋白都属于整合膜蛋白
也有一些整合蛋白可作为黏附分子在细胞与基质细胞与细胞之间发挥作用
●载体
●通道
●离子泵
●G蛋白耦联受体
●也有一些整合膜蛋白作为黏附分子在细胞与基质、细胞与细胞之间发挥作用
●各种功能蛋白质分子在脂膜中的位置分布存在着区域特性
例如骨骼肌细胞膜上的N2型乙酰胆碱受体通常都集中在与神经末梢相对应的终板膜上，
这与神经肌肉间的信息传有关；有神经纤维轴突膜上的电压门控钠通道几乎全部集中在裸
露的郎飞结处，这与兴奋的发生和跳跃式传导（见后）有关
●这与细胞完成其特殊功能有关
●（三）细胞膜的糖类
●主要是一些寡糖和多糖链
●以共价键的形式与膜蛋白或膜脂质结合而形成糖蛋白或糖脂
●大多数整合蛋白是糖蛋白
●近1/10的膜脂质是糖脂
●作用
●细胞表面糖包被的相互接触可促进细胞之间的相互接触和作用
●许多糖类带有负电荷，这使得细胞表面呈现负电性，从而排斥带有负电荷的物质与其接
触
●许多糖类还作为一种分子标记发挥受体或抗原的功能
●❤️❤️跨细胞膜的物质转运
●单纯扩散（简单扩散）
●定义：物质从质膜的高浓度一侧通过脂质分子间隙向低浓度一侧进行的跨膜扩散。

●性质：物理现象，无需代谢耗能，属于被动转运。

●物质：脂溶性（非极性）物质和少数不带电荷的极性小分子物质。

●如：O2、Co2、N2、NH3、No、类固醇激素、乙醇、尿素，甘油、水等。

●影响因素：膜两侧的浓度差（驱动力）和膜对该物质的通透性。

物质所在的溶液温度越高、膜
两侧浓度差越大、通透性越高、膜有效面积越大，转运速度越快。

●特点：不消耗能量，无需膜蛋白的帮助，无饱和性。

●
●易化扩散（通道、载体）
●定义：非脂溶性小分子物质或带电离子在跨膜蛋白的帮助下，顺浓度梯度或电位梯度进行的跨
膜转运。

（不消耗ATP）
●经通道的易化扩散
●经通道转运的溶质几乎都是离子。

●离子通道蛋白贯穿脂质双层（即一旦开放膜内外联通），中央有亲水孔道。

●离子通道开放时离子转运速率可达到每秒10*6～10*8个。

●离子通道的两个重要的基本特征：
●离子选择性
●是指每种通道只对一种或几种离子有较高的通透能力，而对其他离子的通透性很小
或不通透。

根据通道对离子的选择性，可将通道分为钠通道、钾通道、氯通道和
非选择性阳离子通道等。

Ｋ+通道对K+的通透性要比Na+大1000倍，乙酰胆碱受体阳离子通道对小的阳
离子，如钠离子钾离子高度通透，而对Cl—不通透。

●通道对离子的选择性取决于孔道的口径和带电状况等因素，如阳离子通道的内壁带
负电荷，故有助于阳离子通过，而阻碍阴离子通过。

●门控特性
●大部分通道蛋白分子内部有一些可移动的结构或化学基团，在通道开口处起“闸门”
作用。

许多因素可引起闸门运动，导致通道的开放或关闭，这一过程称为门控。

在静息状态下，大多数通道的闸门处于关闭状态，只有受到刺激时才发生分子构象
变化，引起闸门开放。

根据闸门对不同刺激的敏感性，可将离子通道分为电压门
控通道、化学(配体)门控通道和机械门控通道等。

●转运物质:各种带电离子;
●特点:离子选择性、转运速度快、门控特性(电压门控通道;化学门控通道;机械门控通
道)、少数非门控通道;
●化学门控通道:骨骼肌终板膜上的 N2 型乙酰胆碱受体;
●机械门控通道:如耳蜗基底膜毛细胞上的机械门控通道、动脉血管平滑肌细胞上的机
械门控钙通道等;
●少数非门控通道:如神经纤维上的钾漏通道;
●水通道:水分子可以单纯扩散的方式通过细胞膜，但膜脂质对水的通透性很低，扩散
速度很慢。

●细胞膜中除离子通道外，还存在水通道。

红细胞每秒允许摆臂于自身容积的水通过其质膜。

组成水通道蛋白称为水通道蛋
白（AQP），其水相孔道只允许水分子单列形式扩散通过，各种离子水化后应直径
加大，而不能通过水通道。

某些细胞膜上水通道的密度还可受生理性调控，如肾
小管上皮细胞膜上水通道的数量，可因抗利尿激素水平的升高而增加，这是尿浓缩
的机制。

●经载体的易化扩散
●载体：也称转运体，是介导多种水溶性小分子物质或离子跨膜转运的一类整合膜蛋白。

与离子通道或水通道不同，各种载体或转运体不存在贯穿整个细胞膜的孔道结构，但能与
一个或少数几个溶质分子或离子特异性结合。

葡萄糖、氨基酸等跨膜转运就是经载体易
化扩散实现的，如葡萄糖载体 (GLUT) 可将胞外的葡萄糖顺浓度梯度转运到细胞内。

GLUT4 分布于横纹肌和脂肪等组织，基础状态下主要储存于胞质内的囊泡膜中，有些糖尿
病患者常伴有GLUT4 数量或功能降低，此时即使胰岛素水平正常仍不能有效转运葡萄糖，出现胰岛素抵抗。

●当膜两侧的底物浓度相等时，底物的净转运为零。

●底物转运时的过程：与底物结合———构象改变———与底物解离。

●转运速率比通道的易化扩散慢，为每秒转运的离子数仅有200～50 000个
●转运物质:水溶性小分子物质;离子。

●特点:
●结构特异性:各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物。

如同样浓度差的情况下，葡萄糖载体对右旋葡萄糖的转运量远超过左旋葡萄糖。

人体内
可利用的糖类都是右旋的。

●饱和现象:当被转运的底物浓度增加到一定程度时，底物的扩散速度便达到最大(Vmax)，
不再随底物浓度的增加而增大。

●竞争性抑制:如果有两种结构相似的物质都能与同一载体结合，两底物之间将发生竞争
性抑制。

●对比（单纯扩散、易化扩散）
●主动转运
●概念:某些物质在膜蛋白的帮助下，由细胞代谢提供能量而进行的逆浓度梯度或电位梯度跨膜转运。

●原发性主动转运
●细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度和(或)电位梯度转运的过程称为原发性主
动转运。

●原发性主动转运的底物通常为带电离子，因此介导这一过程的膜蛋白或载体被称为离子
泵。

离子泵的化学本质是 ATP 酶，可将细胞内的 ATP 水解为 ADP ，自身被磷酸化而发
生构象改变，从而完成离子逆浓度梯度和(或)电位梯度的跨膜转运。

体内存在的重要离子
泵包括同向转运 Na+和 K +的钠钾泵、转运 Ca2+的钙泵、转运 H +的质子泵等。

●钠-钾泵
●也称钠泵、Na+-K+—ATP酶，是哺乳动物细胞膜中普遍存在的离子泵。

钠泵本身具
有 ATP 酶活性，可以分解 ATP 释放能量。

每分解 1 分子 ATP ，可将 3 个 Na+移出
胞外，同时将 2 个 K +移入胞内。

钠泵转运的一个周期约需 10 毫秒，即最大转运速
率为每秒 500 个离子。

哇巴因是钠泵的特异性抑制剂。

钠泵抑制剂哇巴因:细胞外的Na+下降细胞内的K+浓度下降，生电作用下降，细胞内
外的电势差会减小的过程。

●钠泵的生理意义包括:
●维持细胞膜内外 Na+,K+浓度差。

正常时细胞内 K +浓度约为细胞外液中的30倍，
细胞外液中 Na+浓度约为细胞内液的 12 倍。

细胞膜钠泵活动消耗的能量通常占
细胞代谢产能的 20%~30%。

●钠泵活动造成的细胞内高 k+为胞质内许多代谢反应所必需，如核糖体合成蛋白质
就需要高 k+环境。

●维持胞内渗透压和细胞容积。

钠泵可将漏入胞内的 Na+不断转运出去，保持细胞
正常的渗透压和容积，以防细胞水肿。

●钠泵活动形成的 Na+和 K+跨膜浓度梯度是细胞发生电活动，如静息电位和动作电
位的基础。

●钠泵活动的生电效应可使膜内电位的负值增大，直接参与静息电位的形成。

●钠泵活动建立的 Na+跨膜浓度梯度可为继发性主动转运提供势能储备。

如葡萄糖、
氨基酸在小肠和肾小管被吸收的过程中，逆浓度梯度转运都是利用 Na+经主动转
运造成的跨膜浓度梯度作为驱动力。

●钙泵:
●也称 Ca2+—ATP 酶，质膜上的钙泵称为质膜钙—ATP 酶(PMCA),肌质网和内质网膜
上的钙泵称为肌质网和内质网钙 ATP 酶(SERCA)。

PMCA 每分解 1 分子 ATP, 可将其
结合的一个 Ca2+由胞质内转运至胞外;SERCA 则每分解 1 分子 ATP 可将 2 个 Ca2+
从胞质内转运至内质网中。

●两种钙泵的共同作用可使胞质内游离 Ca2十浓度保持在0.1-0.2μmoVL的低水平，仅
为细胞外液 Ca2+浓度 ( 1-2mmoVL) 的万分之一，这一状态对维持细胞的正常生理功
能具有重要意义。

●质子泵:
●人体内有两种重要的质子泵:
●H+-K+-ATP 酶(氢钾泵):胃腺壁细胞和肾脏集合管闰细胞顶端膜上的氢钾泵。

●H+-ATP 酶(氢泵):分布于各种细胞器膜中，氢泵不依赖 K+，维持胞质的中性和细
胞器内的酸性。

●继发性主动转运
●某些物质的主动转运所需的驱动力并不直接来自 ATP 的分解，而是利用原发性主动转运机
制建立起来的 Na+或 H+ 浓度梯度，在 Na+或H+顺浓度梯度扩散的同时，使其他物质逆浓度梯度和(或)电位梯度跨膜转运，这种间接利用 ATP 能量的主动转运过程，称为继发性主动转运。

显然，继发性主动转运依赖于原发性主动转运，若用药物（哇巴因）抑制钠泵活动，则相应的继发性主动转运也逐渐减弱，甚至消失。

根据物质的转运方向，可将继发性主动转运分为同向转运和反向转运两种形式。

●同向转运被转运的分子或离子都向同一方向运动的继发性主动转运，称为同向转运，
其载体称为同向转运体。

如葡萄糖(氨基酸)在小肠黏膜上皮的吸收以及在近端肾小管
上皮的重吸收都是通过 Na+-葡萄糖(氨基酸)同向转运体实现的。

●举例
●Na-葡萄糖同向转运体
Na在上皮细胞顶端膜两侧浓度梯度和（或）电位梯度的作用下被动转入胞内
葡萄糖分子则在Na进入细胞的同时逆浓度梯度被带入胞内
●葡萄糖在近端肾小管上皮细胞的吸收
●钠X1+葡萄糖X1
●葡萄糖在小肠绒毛上皮细胞的吸收
●钠X2+葡萄糖X1
●Na-氨基酸同向转运体
●氨基酸在小肠的吸收
●肾小管上皮细胞的Na-K-2Cl同向转运、Na-HCO3同向转运
●甲状腺上皮细胞的Na-I同向转运
●反向转运被转运的分子或离子向相反方向运动的继发性主动转运，称为反向转运或交
换，其载体称为反向转运体或交换体，如Na•-Ca2+交换体、Na+-H+交换体。

●举例
●①钠-钙交换体
①Na-Ca2交换体:是一类可同时结合Na与Ca2并进行反向跨膜运输的转运体
广泛分布于细胞的质膜和其他膜性结构上。

质膜上的Na-Ca2交换体通常是在
Na顺电化学梯度进入细胞内的同时，将细胞内的Ca2逆浓度梯度转运到细胞
外，与维持细胞内Ca2稳态有关。

例如，心肌细胞在兴奋收缩耦联过程中流入
胞内的Ca2要是通过Na-Ca2交换体将Ca2排出细胞的。

几乎所有细胞都存
在Na-Ca2交换体，且多以转入3个a和排出1个Ca2的化学计量进行转运。

●钠X3顺梯度入胞钙X1逆梯度出胞
●②钠-氢交换体
②NaH交换体:是同时结合Na与H并完成反向跨膜转运的膜蛋白。

部分组织
细胞表达NaH交换体肾小管近端小管上皮细胞的顶端膜则分布较多，其可将
胞外即肾小管管腔内的1个Na顺电化学梯度重吸收进入细胞内，同时将胞内
的1个H逆浓度梯度分泌到管腔中，这对维持机体的酸碱平衡具有重要意义
●肾近端小管上皮细胞钠X1入胞氢X1出胞
●对维持体内酸碱平衡具有重要意义
●对比（主动转运、经通道的易化扩散）
●胞吞胞吐
●定义
膜泡运输是一个主动的过程，需要消耗能量，也需要更多蛋白质参与，同时还伴有细胞膜面积的改变。

●入胞
●吞噬
吞噬仅发生于一些特殊的细胞，如组织中的巨噬细胞和血细胞的中性粒细胞等
●吞饮
被转运物质以液态形式进入细胞的过程称为吞饮是多数大分子物质如蛋白质分子进入细胞
的唯一途径
●液相入胞（水桶捞鱼，可能没有捞到鱼只打了一桶水，也可能桶里有鱼和一桶水）
是指溶质连同细胞外液连续不断进入胞内的种吞饮方式液相入胞对底物的选择没有特
异性，转运溶质的与胞外溶质的浓度成正比
●受体介导入胞（钓鱼，要的仅仅是鱼，不要水，而且一定有鱼）
是被转运物与细胞膜受体特异性结合后，选择性进入细胞的一种入胞方式●
●总结对比归纳
●细胞的信号转导
●信号转导:
●概念:是指生物学信息(兴奋或抑制)在细胞间或细胞内转换和传递，并产生生物效应的过程，但
通常指跨膜信号转导,即生物活性物质(激素、神经递质、细胞因子等)通过受体或离子通道的作
用而激活或抑制细胞功能的过程。

●信号分子:参与完成细胞间信号通讯或细胞内信号转导的化学物质。

（补充）
●信号转导通路:专司生物信息携带功能的小分子物质称为信使分子，完成细胞间或细胞内生物信
息转换和传递的信号分子链。

●细胞信号转导的核心在于通过特定信号转导通路进行生物信息的细胞内转换。

●途径:跨膜转导细胞内。

●方式:配体→受体→生理效应
●跨膜信号转导的特点:
●外界信号不进入细胞，直接影响细胞内过程;
●跨膜信号转导系统具有放大功能;
●通过少数几种类似的途径实现转导过程。

●受体:
●概念:是指细胞中具有接受和转导信息功能的蛋白质。

在细胞膜中的受体称为膜受体，在胞质内
和核内的受体分别称为胞质受体和核受体。

●本质:蛋白质(跨膜整合蛋白)。

●特点:能对某些特定的信号物质进行识别并与其特异性结合;
●作用:与信号物质结合后激活细胞内多种酶系，从而产生特定生物效应。

●配体:
●概念:能与受体特异性结合的活性物质。

●分类:
●疏水性的类固醇激素；亲水性分子的信号物质。

水溶性配体或物理信号先作用于膜受体，再经跨膜和细胞内的信号转导机制产生效应。

依据膜受体特性的不同，这类信号转导又有多种通路，主要是离子通道型受体、G 蛋白耦
联受体、酶联型受体、招募型受体介导的信号转导。

脂溶性配体通过单纯扩散进入细胞
内，直接与胞质受体或核受体结合而发挥作用，通常都通过影响基因表达而产生效应，称
为核受体介导的信号转导。

●第一信使
●第二信使
●跨膜信号转导的路径有三类:
●离子通道型受体介导的信号转导;
● G-蛋白耦联受体介导的信号转导;
●酶联型受体介导的信号转导。

●离子型通道受体介导的信号转导
●化学门控通道是一类由配体结合部位和离子通道两部分所组成、同时具有受体和离子通道功能
的膜蛋白，故称为离子通道型受体或促离子型受体。

调控这些通道的化学物质(配体)是一些信使分子。

而“促离子型”是指该受体被激活后可引起离子跨膜移动的变化，实现信号转导的功能。

离子通道型受体因其本身就是离子通道，当配体(激动剂)与受体结合时，离子通道开放，细胞膜对特定离子的通透性选择性增加，从而引起细胞膜电位改变，表现出路径简单和速度快的特点，如从递质结合受体到产生电位变化仅需 0.5 毫秒，适于完成神经电信号的快速传递。

●离子通道受体介导的信号转导:
●化学门控通道
是一类由配体结合部位和离子通道两部分组成、同时具有受体和离子通道功能的膜蛋白，
故称为离子通道型受体 (ion channel receptor) 或促离子型受体 (ionotropic receptor)
●非选择性阳离子通道受体
●烟碱 (N) 型乙酰胆碱 (ACh) 受体 (nAChR)
骨骼肌终板膜中的N2型 ACh 受体阳离子通道，由运动神经末梢释放的 ACh 激活，
产生Na• 内流为主的离子跨膜移动，导致膜电位变化，最终引起肌细胞的兴奋
●促离子型谷氨酸受体 (iGluR)
●氯通道受体
神经元膜上的GABAAR 被递质激活后，氯通道开放而引起Cl 一内流，使膜电位
变得更负，导致神经元兴奋性降低而产生抑制
●甘氨酸受体 (GlyR)
●γ-氨基丁酸受体 (GABAAR) 等
●电压门控通道
●机械门控通道
●离子通道不仅能进行物质的跨膜转运，而且实现了化学、电、机械信号的跨膜转导
●G蛋白耦联受体介导的信号转导
●G 蛋白耦联受体是指被配体激活后，作用千与之耦联的 G 蛋白，再引发一系列以信号蛋白为主
的级联反应而完成跨膜信号转导的一类受体。

G 蛋白耦联受体既无通道结构，也无酶活性，
它所触发的信号蛋白之间的相互作用主要是一系列的生物化学反应过程，故也称为促代谢型受体。

G 蛋白耦联受体介导的信号转导所涉及的信号分子包括多种信号蛋白和第二信使，信号蛋白主要包括 G 蛋白耦联受体、 G 蛋白、G 蛋白效应器、蛋白激酶等。

由于 G 蛋白耦联受体介导的信号转导需要经过多级信号分子的中继，因而较离子通道型受体介导的信号转导慢，但作用的空间范围大、信号的逐级放大作用明显。

●G 蛋白耦联受体
●G 蛋白耦联受体分布广泛。

激活这类受体的配体种类繁多，如儿茶酚胺、 5-轻色胺、乙
酰胆碱、氨基酸类神经递质、几乎所有的多肤和蛋白质类神经递质和激素(钠尿肤除外) 、光子、嗅质、味质等。

这类受体在结构上均由形成 7 个跨膜区段的单条多肤链构成，故又称 7 次跨膜受体。

●G 蛋白
●即鸟昔酸结合蛋白，通常是指由 a、B、y 三个亚单位构成的 [异三聚体G蛋白。

G 蛋白的
种类很多，其共同特征是 a 亚单位既有结合 GTP 或 GDP 的能力，又具有 GTP酶活性。

G 蛋白与 GDP 结合而失活，与 GTP 结合而激活。

G 蛋白在失活态与激活态两种构象之
间进行相互变换，便发挥了信号转导的分子开关作用，即激活态 G 蛋白导通、失活态 G 蛋白中断信号的转导。