第二章 细胞的基本功能2

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1.离子通道型受体，即是化学门控通道。 2. 典型例子：骨骼肌细胞膜的 N 型乙酰胆碱（ Ach ）受 体
配体＋受体
通道开放
靶细胞功能改变
离子内流/外流 (信号转导)
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1.主要成分： 2.主要的信号转导通路 3.总结
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参与信号转导的信号分子有 1.G蛋白偶联受体（G protein-linked receptor) 2. G蛋白 3.效应器（酶）
GTP GC cGMP PDE cAMP 5‘-AMP
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概念：第一信使作用于膜受体后，细胞内产生的信号分子
类型: cAMP( 环化单磷酸腺苷)
IP3(三磷酸肌醇) cGMP(环化单磷酸鸟苷） DG(二酰甘油) Ca2+
功能: 调节各种蛋白激酶和离子通道的活性
cAMP cGMP DG IP3
◦ 跨膜信号转导、第一信使、第二信使、G蛋白

2.由膜受体介导的信号转导方式有哪几种？
3.试列举出主要的第二信使分子5种。 4.G蛋白转导细胞信号的机制是怎样的？
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1. cAMP生成后，首先激活的物质是： A、腺苷酸环化酶 B、磷酸化酶 C、蛋白激酶 D、磷酸二脂酶 2.以下哪种物质不起第二信使作用： A、cAMP B、GMP C、IP3 D、DG 3. G-蛋白是下列何种物质的简称： A、鸟苷酸结合蛋白 B、腺苷酸结合蛋白 C、三磷酸肌醇（IP3） D、转录调节因子
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信号转导终止 Step 3
α亚单位将GTP水解成GDP → α与GDP及β、γ结合（失活 型） →终止信号转导
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分4 大家族： Gs：激活下游AC（腺苷酸环化酶）而促进cAMP生成 Gi：抑制下游AC（腺苷酸环化酶）而抑制cAMP生成
ATP
cAMP + Pi

配体（ligand）:凡能与受体特异性结合的活性物 质称为～。
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(1) 水溶性配体：神经递质、生长因子和大多数激 素，它们不能穿过靶细胞膜的脂双分子层，只能作
用于靶细胞膜上受体。

(2) 脂溶性配体：类固醇激素、维生素D和甲状腺
激素,它们可透过靶细胞膜进入细胞内，其受体在
胞内。
↑ ↑
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心脏活动
配体+受体
Gq/Gi激活 IP3 IP3 receptor Ca2+释放通道 Ca2+升高 ＋
PLC激活 DG PKC PIP2
Ca2+/CaM依赖 蛋白激酶
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作为信号分子，激活多种信号途径：
Ca2+/CaM激活肌球蛋白轻链激酶，平滑肌收缩 Ca2+/CaM激活一氧化氮合酶，NO合成 激活依赖Ca2+/CaM的蛋白激酶（CaM-KII） Ca2+与肌钙蛋白结合，骨骼肌收缩 Ca2+激活PKC。
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配体+受体→胞内域招募激酶 配体主要是细胞因子 受体：细胞因子受体、整联蛋白受体、Toll及Toll 样受体、肿瘤坏死因子受体、T细胞受体等。 不涉及经典的第二信使。 如，细胞因子的JAK-STAT通路
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1.名词解释：
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配体结合部位 G蛋白 结合部位
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（ Guanosine triphosphate binding protein）
结构: 由α、β、γ三亚单位或单α亚单位形成。 α亚单位：催化功能 βγ亚单位：调节功能 状态：激活态与失活态
作用机制：构象变化
分类：Gs Gi Gq G12
4.第二信使
5. 蛋白激酶
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结构: 胞外侧有配体结合部位
胞内侧有G蛋白结合部位
功能:与配体结合→受体变构→激活G蛋白
例如:肾上腺素能受体(α1、α2、β1 、β2) 、Ach受体(M 型、N型)等
G蛋白耦联受体：激活后能作用于与之藕联的G蛋白， 而引发跨膜信号转导的一类受体。也称促代谢型受 体
Gq：激活下游PLC（磷脂酶C）而促进IP3、DG生成。 G12：激活下游Rho等。
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效应器酶:AC(腺苷酸环化酶) PLC(磷脂酶C)
AC ATP cAMP PIP2 PLC IP3+DG
PLA2(磷脂酶A2)
GC(鸟苷酸环化酶)
PDE(磷酸二酯酶)
功能:生成或分解第二信使
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跨膜信号转导（ transmembrane signal
transduction）：
生物活性物质（激素、递质、细胞因子等）通过受体或离子 通道的作用，激活或抑制细胞功能的过程，也即信号从细胞 外传递到细胞内的过程。
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信号转导依赖于受体与配体的结合。 主要信号通路两种类型：
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α亚单位：催化下游效应器(酶)活化。
α亚单位
失活态
激活态
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Step 1 配体+受体，受体活化
α亚单位变构， 与GDP解离， 与GTP结合
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G蛋白被激活
Step 2
α亚单位变构，GDP解离，结合GTP →α与β、γ分离 →α激活效应器 →信号向胞内转导
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4. 膜结构中，促使磷脂酰肌醇分解生成IP3和二酰 甘油（DG）的物质是： A、G-蛋白 B、腺苷酸环化酶 C、磷脂酶C D、蛋白激酶C
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一、信号转导概述


二、离子通道型受体介导的信号转导
三、G蛋白藕联受体介导的信号转导 四、酶联型受体介导的信号转导 五、招募型受体介导的信号转导 六、核受体介导的信号转导
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（一）信号转导的概念 （二）信号转导的生理意义 （三）信号转导的主要通路 （四）信号网络系统
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1.受体-G蛋白-AC-cAMP-PKA途径 2.受体-G蛋白-PLC-IP3-Ca2+途径和
DG-PKC途径
3.Ca2+信号系统：
Ca2+的第二信使作用
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去甲肾上腺素+β受体 Gs AC -
乙酰胆碱+M受体 Gi
+
↑
cAMP ↓
PKA ↓ ↓
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信号分子(第一信使) → 受体 →G蛋白 →效应器酶被激活→第二信使产生 → 靶细胞出现反应
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酶联型受体定义：自身具有酶活性或能与酶结合
的受体。
受体类型：
酪氨酸激酶受体和酪氨酸激酶结合型受体
鸟甘酸环化酶受体
丝氨酸/苏氨酸激酶受体
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特点：受体本身胞内区有酪 氨酸激酶结构域 激素/生长因子＋受体 →受体的酪氨酸激酶激活 →自身及其他分子磷酸化 →信号转导
蛋白激酶A（PKA） 蛋白激酶G（PKG） 蛋白激酶C（PKC） Ca2+/CaM依赖的蛋白激酶（ CaMKII）
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蛋白激酶（protein kinase）：是一类将ATP中磷 酸基团转移至底物蛋白，使之磷酸化的酶类。
◦ 如，PKA，PKC，PKG

磷酸化的级联反应：当蛋白激酶的底物也是激酶， 促发瀑布式连锁磷酸化反应。
（1）水溶性配体+膜受体→跨膜和胞内信号转导→效应。 又包括4
类型
离子通道型受体 G蛋白藕联受体
Байду номын сангаас
酶联型受体
招募型受体
（2）脂溶性配体+胞质受体或核受体→基因表达→效应。
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受体（receptor）：靶细胞中，具有接受和转导信 息功能的蛋白质。分为膜受体、胞质受体和核受体。