气体信号分子名词解释

信号分子信号分子是指生物体内的某些化学分子，既非营养物，又非能源物质和结构物质，而且也不是酶，它们主要是用来在细胞间和细胞内传递信息，如激素、神经递质、生长因子等统称为信号分子，它们的惟一功能是同细胞受体结合，传递细胞信息。

信号分子- 细胞外在一定条件下，细胞外的化学信号能引发细胞的定向移动。

这些信号有些时候是底质表面上一些难溶物质，有些时候则是可溶物质。

信号分子有很多，可以是肽，代谢产物，细胞壁或是细胞膜的残片，但是作用方式却是一样的，就是与细胞膜表面上的受体结合，启动细胞内信号，完成一系列的反应，去激活或抑制肌动蛋白结合蛋白的活性，最终改变细胞骨架的状态。

可溶物质通常不是均匀溶解在溶剂中，而是靠近源的区域浓度高，远离源的区域浓度低，形成所谓的“浓度梯度”。

细胞膜上的受体可感受到那些被称为化学趋向吸引物（chemotactic attractant），并且逆着它们的浓度梯度去追根寻源。

某些信号分子甚至会影响细胞移行的速度，这些信号分子则被称为化学趋向剂（chemokinetic agent）。

细胞这种因化学分子改变自己移动的行为，被称为化学趋向性。

例如盘基网柄菌（Dictyostelium discoideum）会逆着cAMP浓度梯度的运动。

白血球也会受到一些细菌分泌的三肽化学物质f-Met-Leu-Phe（N-甲酰蛋-亮-苯丙氨酸）吸引而往细菌移动，发挥其免疫功能。

而在胚胎发生中的神经嵴细胞则并非靠浓度梯度，而是路标物质识别其去向（请见下文“路标信号”一节）。

但是细胞外基质中也存在着一些蛋白，如硫酸软骨蛋白多糖（chondroitin sulfate proteoglycan）会与神经细胞的粘着蛋白起作用，对细胞迁移形成阻滞。

它会抑制脊髓损伤患者神经损伤区域新突触的相连与再生。

[1]信号分子- 细胞内细胞外信号种类繁多，但是当它们与细胞膜上受体结合之后，作用的途径却只有有限的几种。

而与细胞迁移有关的信号传导过程如下：信号分子结合到膜上受体，或者是激活与受体偶联的蛋白质—大G蛋白，或者先是激活受体酪氨酸激酶，再激活下游的小G蛋白Ras。

名词解释Cell Biology：广泛采用现代生物学的实验技术和手段，应用分析和综合的方法，将细胞的整体活动水平，亚细胞水平和分子水平三方面的研究有机地结合起来，以动态的观点观察细胞和细胞器的结构和功能，以期最终阐明生命的基本规律。

脂筏（lipid raft）是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域（microdomain）。

大小约70nm 左右，是一种动态结构，位于质膜的外小叶。

质膜主要由膜脂和膜蛋白组成，另外还有少量糖，主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。

膜骨架membrane associated skeleton细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。

被动运输（passive transport）：通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。

动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。

简单扩散（simple diffusion）疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子的热运动可以使分子从膜的一侧通过细胞膜到另一侧，其结果是分子沿着浓度梯度降低的方向转运。

因无需细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助，故名。

协助扩散（facilitated diffusion）小分子物质沿其浓度梯度（或电化学梯度）减小方向的跨膜运动，是由膜转运蛋白“协助”完成的。

主动运输active transport由载体蛋白所介导的物质逆着浓度梯度或电化学梯度由低浓度侧到高浓度侧转运，需要供给能量。

ATP直接供能、间接供能、光能。

协同运输（cotransport）：由离子泵与载体蛋白协同作用，利用跨膜的离子浓度梯度或电化学梯度，使特定离子的顺梯度运动与被转运分子或离子的逆梯度运输相偶联。

直接动力是膜两侧的离子浓度梯度。

胞吞作用：质膜内陷形成囊泡将外界大分子裹进并输入细胞的过程。

胞吐作用：与胞吞作用的顺序相反，将细胞内的分泌泡或其它某些膜泡中的物质通过细胞膜运出细胞的过程。

名词解释1. genome 基因组p235某一个生物的细胞中储存于单倍染色体组中的总遗传信息，组成该生物的基因组2. ribozyme 核酶p266核酶是具有催化功能的RNA分子，是生物催化剂，可降解特异的mRNA序列。

核酶又称核酸类酶、酶RNA、核酶类酶RNA。

大多数核酶通过催化转磷酸酯和磷酸二酯键水解反应参与RNA自身剪切、加工过程。

与一般的反义RNA相比，核酶具有较稳定的空间结构，不易受到RNA酶的攻击。

更重要的是，核酶在切断mRNA后，又可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其它的mRNA分子。

3. signal molecule 信号分子p158信号分子是细胞的信息载体，包括化学信号如各种激素，局部介质和神经递质以及各种物理信号比如声、光、电和温度变化。

各种化学信号根据其化学性质通常可分为3类：1、气体性信号分子，包括NO、CO，可以自由扩散，进入细胞直接激活效应酶产生第二信使cGMP,参与体内众多生理过程。

2、疏水性信号分子，这类亲脂性分子小、疏水性强，可穿过细胞质膜进入细胞，与细胞内和核受体结合形成激素－受体复合物，调节基因表达。

3、亲水性信号分子，包括神经递质、局部介质和大多数蛋白类激素，他们不能透过靶细胞质膜，只能通过与靶细胞表面受体结合，经信号转换机制，在细胞内产生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的火星，引起细胞的应答反应。

4. house-keeping gene管家基因p319管家基因是指所有细胞中均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所需要的，如糖酵解酶系基因等。

这类基因一般在细胞周期S期的早期复制。

分化细胞基因组所表达的基因大致可分为2中基本类型一类是管家基因，另外一类是组织特异性基因。

5. cis-acting elements顺式作用元件存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。

顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。

气体信号分子硫化氢在植物中的生理效应及其研究进展姓名：李婷婷学号：2015111121摘要：在动物中已经发现，硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)和一氧化碳(carbon monoxide, CO)之后的第三个气体信号分子，参与各种生理调节作用。

植物中很早就发现有H2S释放的现象，但是其生理功能一直不明。

本文综述了硫化氢在植物体内合成途径、硫化氢的生理效应及其作为信号分子机制的研究进展。

关键词：硫化氢；信号分子；生理效应；机制H2S在人类和动物生理活动过程中发挥重要作用，其作用的普遍性和多功能性已经引起研究工作者的关注。

尽管H2S最早是作为一种有毒气体，但其作用已被人类认识和研究了300多年。

直到20世纪90年代中期，H2S才被证实是生物体内继NO和CO后另一种新型内源性气体信号分子[1]。

这3种气体信号分子有着众多相似之处：均是相对分子质量较小的气体分子，可自由进入细胞内部；直接与相应靶分子或细胞反应，而不需要通过受体间接发挥作用；其产生受到内源性关键酶的调控；生理浓度下有特定的生物学功能。

在人和动物体内，H2S参与了血管舒张，降血压、介导炎症过程、保护细胞以及对心血管的保护作用等生理和病理过程[2]。

H2S在植物生长发育及逆境胁迫方面起着重要的作用, 但关于其作用的研究仍然有限、不够全面, 现在仍然不清楚H2S在植物信号转导中的直接靶点和下游级联反应。

但是今年已有发现，在植物中, H2S通过硫巯基化作用(S-sulfhdration)翻译后修饰蛋白, 将很多蛋白中半胱氨酸的-SH转变为-SSH, 从而调控它们的活性一、植物体内硫化氢的合成植物体内，H2S主要是通过植物根部吸收的硫酸盐通过一系列的还原途径形成。

硫酸盐还原为硫化物通过3个步骤完成：硫酸盐在ATP硫酸化酶催化下激活为腺苷酰硫酸(APS)；APS被APS还原酶还原为亚硫酸盐(SO32-)，还原态GSH作为电子供体；亚硫酸盐还原酶(SiR)从铁氧化蛋白(Fdred)转移6个电子到亚硫酸盐从而产生硫化物[3-5]。

信号分子名词解释
信号分子(Signal分子)是一类能够引起生物体内细胞或组织动作的化学物质,通常是指由氨基酸组成的分子,其化学结构能够传递特定的信息到细胞或组织中,从而调节其生理过程。

信号分子通过与其他分子结合,传递信息到细胞或组织中。

这些分子通常包括神经递质、激素、细胞因子和生长因子等。

这些分子能够与特定的细胞信号转导分子(如离子通道、酶、蛋白质等)结合,从而激活它们,导致细胞或组织的动作。

信号分子在生命过程中起着至关重要的作用。

它们能够调节细胞代谢、组织修复、免疫反应和细胞生长等生理过程,对于维持人体的正常功能和健康状态至关重要。

除了生物学领域,信号分子在物理学、化学和工程学等领域也具有重要的研究价值。

此外,信号分子的研究方法也对现代实验科学和生物技术产生了深远的影响。

气体信号分子硫化氢与疾病王洁20085750103 医学院08级儿科班<摘要> 长期以来, 硫化氢( hydrogensulfide, H2S)被认为是一种无色具有臭鸡蛋气味的有毒气体, 大量吸入可导致多种组织器官的损害, 严重者可导致死亡。

但近年来的研究表明, H2S是一种新型气体信号传递分子, 可以作用于血管平滑肌KATP 通道, 通过对血管的扩张作用来调节血压。

H2S在肺动脉高压、缺血再灌注损伤、神经传递、凋亡及炎症反应中发挥了重要的作用。

H2S作为第3种气体信号分子, 在哺乳动物中发挥了重要的生理和病理作用,为新药开发及许多疾病的治疗提供新的手段。

<关键词> 硫化氢; 气体信号分子; 疾病<正文> 20世纪90年代中期,Kimura[1]发现半胱氨酸的代谢产物气体硫化氢( hydrogen sulfide, H2S) 能刺激神经细胞增加细胞内腺苷酸( cyclic adenosine monophosphatecAMP)水平, 通过提高受体介导的兴奋性突触后电位来诱导海马的长时程增强( long-termpotentiation, LTP)。

近年来,内源性H2S作为一种新型的神经调节因子和信号传递分子,正在受到广泛的关注。

2.1 H2S与心血管系统疾病赵书等[2]在体内和体外研究中发现,H2S在肺动脉高压和肺血管重建中可能发挥着重要作用。

张巧丽等[ 3]研究证实H2S对冠心病、动脉粥样硬化都具有保护作用，H2S具有有效的抗氧化作用, 使超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶不同程度升高, 降低了脂质过氧化, 减少其产物MDA的生成, 增加内源性抗氧化物酶系统活性和直接去除部分自由基来改善缺血再灌注损伤的作用[ 4]。

Zhao等[ 5研究表明H2S对血管平滑肌有松弛作用,内源性H2S不完全依赖于内皮细胞发挥舒张血管作用, 而是直接通过调节平滑肌的张力来实现血管的生理调节。

环境毒理学名词解释第一章1、环境毒理学：是研究环境污染物，特别是化学污物对人体和人群，以及相关生物的损害作用及其机理的科学。

2、外源化学物：是机体正常代谢以外的化合物，并非人体组成成分，也不是人体所需的营养素，而且也不是维持正常生理功能所必需的物质，但是它们可以由外界环境通过一定的环节和途径与机体接触并进入机体，在体内引起一定的生物学变化，使机体受到损害。

3、人群调查：人群调查也是环境毒理学广泛采用的研究方法。

即采用医学流行病的调查方法，根据动物试验的结果及对环境化学物的人群进行调查，分析环境污染与人群健康损害的关系。

4、体外试验：可采用器官灌流技术，将受试化学物经过血管流经特定的脏器，观察环境化学物在脏器内的代谢转化和毒性作用，也可以将某个脏器从体内取出再制成原代游离细胞，进行环境化学物对细胞毒性作用的研究。

5、三致试验：即致癌、致畸和致突变试验6、生物调查：生态调查是为了了解区域生态环境乃至生物圈内动植物现况(或包括其他微生物族群)与分布的一种科学方法。

7、环境基因组学：用高效测序技术，对选择的靶基因在不同人群中进行再测序，了解该基因的多态性及其频率，分析该基因多态性的形成与环境因素的关系，研究基因多态性与功能的关系，调查和研究基因多态性与人群疾病之间的关系，定量建立环境-基因-疾病之间的关系网络，达到预防控制公害病或环境病，更好地保护易感人群的目的。

第二章1、毒物动力学：是运用数学方法,定量地研究外来化学物吸收、分布、排泄和代谢转化随时间动态变化的规律和过程2、表观分布容积：指外来化学物在体内达到动态平衡时体内的毒物总量D与血中毒物浓度c的比值，表示毒物以血毒物浓度计算应占有的体液容积，用于推测毒物在体内分布范围的大小，单位：L,mL/Kg，公式：Vd=D/Co；或Vd=Do/ Co3、一级速率过程：指化学物在体内随时间变化的速率与其浓度成正比的过程，线性动力学模型符合一级速率过程。

4、生物半减期：指化学物在体内减少一半所需要的时间，单位一般为（min/h），t½=0.693/ke5、消除速率常数：表示单位时间内毒物从体内消除的量与体内的量之比，单位h-1公式：ke=(dD/dt)/D，Ke越大，毒物消除越快。

气体信号分子的生物学特性及其在治疗和诊断中的应用气体信号分子是一类能够产生生物效应的小分子，它们广泛存在于人体内，发挥着重要的调节作用。

与传统的蛋白质、脂类和核酸不同，气体信号分子具有极为不稳定和短寿命的特点，但却能够通过细胞膜渗透或媒介酶的介导进入靶细胞内发挥作用。

本文将介绍气体信号分子的生物学特性及其在治疗和诊断中的应用。

第一部分：气体信号分子的生物学特性气体信号分子分为三种种类：一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S），它们都是非常活泼的小分子，能够在生理条件下快速扩散，进入细胞内，与靶分子发生反应，并产生生物效应。

NO的生成主要通过氧化型一氧化氮合酶（NOS）催化L-精氨酸合成NO，而CO的产生则依赖于辅酶酶体内的酶–赖氨酸解氧酶（Hmox），H2S则是被Cystathionine gamma-lyase和Cystathionine beta-synthase催化在体内合成。

气体信号分子的生物学作用广泛，它们与多种生物系统呈现出较为复杂的关系。

在人体免疫系统、心血管系统等方面扮演着重要的作用。

NO作为一种重要的中介物质，它具有广泛的生物学效应，如调节血管扩张、维持免疫系统的正常功能、控制神经传递等。

CO对于心血管系统具有重要的保护作用，能够降低血压、扩张血管、减少血小板聚集等作用，同时还具有对神经系统的调节作用。

H2S则为我们感到陌生，而它在人体中的生理功能也仍然不甚明了，但是关于其与神经系统有密切的联系已被多项研究所证实。

第二部分：气体信号分子在治疗中的应用气体信号分子在治疗中的应用主要包括其作为药物直接应用于人体及其作为靶点在药物研发中的应用。

作为药物直接应用于人体的例子中，NO主要是应用于肺动脉高压症的治疗，CO则被广泛应用于治疗胃溃疡、慢性痛、心肌缺血等疾病；H2S在治疗机能性胃肠紊乱、胆汁淤积、肺部高压等方面具有一定的治疗效果。

在药物的研发中，气体信号分子被认为是一种很重要的靶点，可以用于开发新的药物和治疗方案。

医学细胞生物学信号分子与受体一、信号分子信号分子（signal molecule）：具有调节细胞生命活动作用的化学物质，称为信号分子，也叫配体。

信号物理信号：化学信号：激素、神经递质与神经肽、细胞因子及气体分子等。

光、电、温度、机械信号等。

1.概念化学信号分子激素神经递质局部介质甾族非甾族蛋白质（肽）氨基酸衍生物乙酰胆碱、去甲肾上腺素、多巴胺等生长因子、细胞因子等蛋白类前列腺素、视黄酸等脂肪酸分子2.化学信号的分类按照信号分子的特点和作用方式分为：按信号分子的化学本质分为：（1）亲脂性信号分子(hydrophobic signal molecular):甾类激素和甲状腺素。

特点：分子小、疏水性强，可穿过细胞质膜，与细胞质或细胞核中受体结合，调节基因表达;（2）亲水性信号分子(hydrophilic signal molecular):神经递质、生长因子、局部化学递质和大多数激素。

只能与靶细胞表面受体结合，再经信号转换机制，在细胞内产生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起细胞的应答反应。

（3）气体信号分子：NO、CO，各种气味。

二、受体1.概念受体（receptor）：一类存在于靶细胞膜或细胞内的可特异识别并结合外界信号分子，进而引起靶细胞内产生相应的生物效应的分子。

2.分类膜受体( cell membranc receptor）：亲水性信号分子的受体，如神经递质、多肽类激素、生长因子等。

胞内受体（intracellular receptor）：位于细胞质或核基质中，又称核受体。

主识别和结合亲脂性信号分子，如甲状腺素、甾类激素等；3.膜受体的分子结构调节亚基转换亚基 与配体相互作用的细胞外域（亲水部分），结合特异性；将受体固定在细胞膜上的跨膜域（疏水部分），亲脂性；起传递信号作用的胞内域（亲水部分），效应特异性。

催化亚基复习题1.试述信号分子的概念？2.试述受体的概念?3.受体的分类有哪些？参考文献及网站参考文献1.医学细胞生物学，丰慧根，中国医药科技出版社，20162.医学细胞生物学，刘佳，高等教育出版社，20143.医学细胞生物学，杨保胜，科学出版社，2013。

气体信号分子与急性肺损伤急性肺损伤（acute lung injury，ALI）由多种炎性介质及效应细胞共同参与，并呈级联放大的瀑布样炎症继发性损伤与弥漫性肺实质损伤，且可进一步发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。

ALI/ARDS发病机制复杂[1]，病死率高，已成为临床危重病学研究的热点和难点，故探寻新的治疗方法显得尤为重要。

内源性气体信号分子一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S）的发现为肺损伤等疾病的研究提供了一个全新的思路。

研究发现它们均参与了ALI的发病且对ALI具有调节作用。

二氧化硫（SO2 ）是最近提出的一种新型气体信号分子，在心血管系统中发挥广泛的生物学活性[2]。

目前针对内源性SO2的研究已经延伸至呼吸系统疾病，研究发现SO2也参与了ALI发病过程，具有肺保护作用[3-4]。

气体信号分子在ALI发病机制中的作用日益受到人们的重视，现对气体信号分子在ALI中的作用做一综述。

1 气体信号分子在体内的产生目前发现的气体信号分子有：NO、CO、H2S和SO2，它们均可在体内酶的催化下内源性产生。

NO是由一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化L-精氨酸产生，诱导型一氧化氮合酶（iNOS）几乎存在于所有组织的细胞浆，引起长时间的NO 释放，以细胞毒性为主，参与炎症反应过程。

CO的生成主要是通过血红素加氧酶（heme oxygenase，HO）的催化生成。

哺乳动物几乎所有的器官组织、细胞都能合成和释放内源性CO[5]。

H2S可以通过含硫氨基酸的代谢在体内内源性生成，催化内源性H2S生成的酶主要是胱硫醚-β-合成酶（CBS），胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）。

体内的SO2可以产生于含硫氨基酸的正常代谢，谷氨酸- 草酰乙酸转移酶（GOT）是SO2的内源性生成酶，在各组织及血管中均有分布[3]。

此外，哺乳动物体内激活的中性粒细胞也可通过依赖氧化应激将H2S转化为亚硫酸盐[6] 。

医学细胞生物学NO气体信号分子与胞内信号转导
1.NO气体信号分子
NO是具有自由基性质的脂溶性气体信号分子, 血管内皮细胞和神经细胞是NO的生成细胞。

NO作用于鸟苷环化酶，使GTP转变成cGMP。

一般认为，乙酰胆碱、谷氨酸、组胺、缓激肽等神经递质均可通过产生NO来提高细胞内cGMP浓度。

NO的半衰期很短(5-10s)，所以它只能作用于相邻细胞。

NO 合酶（ NOS ）
NOS ：催化血管内皮细胞和神经细胞中的精氨酸生成NO 和胍氨酸。

NO 合酶 胍氨酸
精氨酸 NH
H 2N NH 2 +
H 2N + COO - NH H 2N
O H 2N + COO -
NO ＋ 是Ca 2＋/Ca 2+M 敏感性酶，任何使细胞内Ca 2＋浓度增加的因素都可增强NOS 的活性,如Ach 。

2.NO介导的胞内信号转导
乙酰胆碱等神经递质 血管平滑肌舒张
降低平滑肌细胞内钙离子浓度 cGMP 激活鸟苷环化酶 (GC) NO 激活NOS 钙离子升高
NO 介导的信号通路要点:
硝酸甘油
NO
鸟苷酸环化酶GTP cGMP
血管平滑肌松弛和血管舒张降低平滑肌细胞内钙离子浓度
复习题
1.作为气体信号分子，NO的作用是什么？
2.NO介导的信号通路的要点是什么?
3.NO是在哪里，在什么酶的催化下生成的？
参考文献及网站
参考文献
1.医学细胞生物学，丰慧根，中国医药科技出版社，2016
2.医学细胞生物学，刘佳，高等教育出版社，2014
3.医学细胞生物学，杨保胜，科学出版社，2013。