细胞间信息传递

细胞间信息传递单细胞生物直接对外界环境的变化作出反应。

高等生物往往是由成亿个细胞所组成的有机体，大多数细胞不与外界直接接触，而且已分化成具有特殊结构与功能的细胞，如此众多的细胞之间必然需要有效的信息联络，对细胞功能进行调控，从而完善地发挥其各自的功能。

彼此协调，相互配合，维持机体的恒稳状态，以适应各种生命活动和生长繁殖的需求。

第一节信息分子与受体凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为信息分子。

目前已知的信息分子有细胞间的，即第一信使，包括蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等），氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等），类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等），脂肪酸衍生物（如前列腺素）、一氧化氮等，将信息从某一细胞传递至另一种细胞。

信息分子也有在细胞内的，即第二信使。

细胞间信息物质包括无机离子，如Ca2+；脂类衍生物，如二脂酰甘油（DAG）；糖类衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸，如环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸鸟苷（cGMP）；信号蛋白分子，如癌基因产物Ras，底物酶等。

第二信使承担将细胞接受的第一信使信息，转导至细胞内的任务，最终引起相应的生物效应。

这种信息传递途径是多种多样的，归纳起来，其过程一般是：第一信使→受体→第二信使→效应蛋白质（是指细胞内的功能蛋白及调节蛋白）↓↓效应蛋白质-----------→生物学效应一、细胞间信息分子细胞间的信息分子称为第一信使，分泌细胞间信息分子的细胞称为信号分泌细胞，细胞间信息分子作用的细胞（存在该信号的受体细胞）称为靶细胞。

（一）按照传输距离和作用方式，可将细胞间信息分子分为如下4类（图9-1-1）：图9-1-1 细胞间信息分子的种类1．内分泌信号（激素）其分泌部位和靶器官或组织有相当长的距离，因此信息分子须通过血液运送至靶器官，是长距离运输的信息分子。

由特殊分化的内分泌细胞释放，如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等，此类信息分子的特点是通过血循环到达靶细胞。

细胞传递信息的信号转导途径细胞在一个有机体中承担着信息传递的重要任务，细胞所接收到的外部信号必须被传递到内部，从而激活或抑制特定的行为和功能。

这种信号传递的过程称为信号转导。

信号转导的途径主要包括细胞表面受体和细胞内信号转导蛋白。

一、细胞表面受体细胞表面受体是指定位于细胞膜上的蛋白质，可以感受到外部环境的信号，并将这些信号转化为细胞内部的信号。

有两种主要类型的细胞表面受体：离子通道受体和型受体。

离子通道受体的作用是通过感受到化学或电学信号来调节细胞的电位或离子浓度。

这些受体如神经元细胞表面的神经递质受体，可以让离子穿过细胞膜，从而改变细胞膜电位。

型受体基本上都是蛋白质，包括G蛋白偶联受体和酪氨酸激酶受体（TK受体）。

G蛋白偶联受体广泛分布在人体内，不仅能感受到最靠近细胞表面的化学信号，也能感受到内分泌系统在人体内分泌的激素。

当受体与信号分子结合时，G蛋白偶联受体在细胞内活动，引起了多种反应，包括调节细胞膜、细胞内酶和G蛋白的活性等。

与刚刚提到的不同，TK受体是通过细胞内部酪氨酸激酶的活性改变来改变细胞功能。

当信号分子和TK结合后，活性发生了改变，细胞内往往会发生一系列反应，以改变细胞的酶活性、内部的蛋白合成和其他生化反应。

二、细胞内信号转导蛋白一旦细胞表面受体被信号分子激活，细胞内信号转导蛋白就被激活了，信息转导向细胞内部进行传递。

参与信息转导的蛋白主要包括激酶和磷酸酶。

激酶被激活时会磷酸化其下游的靶蛋白，磷酸酶则终止下游靶蛋白的振荡。

细胞内信息转导途径主要包括以下几种途径：1.丝裂原激活蛋白（MAPK）途径：MAPK途径的激活是通过一条多步骤的反应路径来完成的。

当活化G蛋白特异性GTP酶时，会导致下游的Mek被磷酸化，引起MAPK的激活。

MAPK激活后可以调节许多细胞转录程序中的基因表达。

2.磷脂酶C（PLC）途径：PLC途径的激活是磷酸水解的结果。

当激活Rhodopsin时，可以激发PLC的活性，从而导致IP3和钙出现，IP3会引起胞质内钙的释放。

生物信息传递的三大功能
1.信息传递：信息传递是指当信号分子从一个细胞进入另一个细胞时，信号分子在发出信号过程中传递特定信息。

这些信息会引起受体细胞中特定的生物反应，从而实现细胞间信息的传递和交换。

2.传导：传导是指当信号分子从一个细胞进入另一个细胞时，信号分子能够引起一种具有特定方向的传导反应，就像是电子在电路中传导一样，起到调控信息传递的作用。

3.感受：感受指当信号分子进入受体细胞时，会引起生物体内物质在空间结构上的变化，从而调节并保持细胞稳态。

这种感受机制的功能在调节细胞中各种特定信息的反应和交流方面起着重要作用。

- 1 -。

人体细胞是如何发电报的阅读理解
【引言】
人体是由无数细胞组成的，这些细胞在人体内发挥着各种生理功能。

细胞间的信息交流是生命活动的基础，那么，人体细胞是如何发电报进行信息传递的呢？
【细胞发电报的原理】
1.细胞膜的通道作用：细胞膜是细胞内外环境的分界线，同时也是信号传导的重要通道。

细胞膜上的通道蛋白可以根据需要开放或关闭，允许特定离子通过，从而产生电信号。

2.离子泵的作用：细胞内外的离子浓度差是细胞发电报的基础。

离子泵通过主动转运离子，维持细胞内外离子浓度差，为电信号传导提供能量。

3.电信号的传导：当细胞膜上的通道蛋白打开，允许离子通过时，会产生电位差。

这个电位差会沿着细胞膜传播，形成电信号。

电信号在细胞间传递，最终到达目标细胞。

【细胞信号传导的生物学意义】
细胞信号传导是生物体内部调控的重要机制，对于细胞的生长、分化、迁移等生理过程具有关键作用。

信号传导异常会导致细胞功能紊乱，进而引发疾病。

【细胞信号传导在疾病中的作用】
1.异常信号传导与疾病的关系：许多疾病都与信号传导途径的异常有关。

例如，肿瘤的发生与细胞信号传导失控密切相关。

2.信号传导途径的靶向治疗：针对信号传导途径的靶向治疗已成为新型治疗方法。

通过抑制异常信号传导途径的活性，可以有效治疗相关疾病。

【结论】
人体细胞发电报的过程揭示了生命活动的奥秘，对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。

细胞信息传递的三种形式
细胞信息传递是指细胞通过不同层次的信号传递技术，实现细胞内外环境的对话、同步和调节，以实现持续的生物学功能的过程。

细胞信息传递的形式有三种：化学传递、物理传递和电信号传递。

首先，化学传递是细胞信息传递最常用的形式之一。

化学传递被用于发送和接收各种细胞生理过程之间的信息，例如神经元之间的交流。

化学信号以分子形式存在，可以被激活和失活，以便发送和接收信号。

其次，物理传递是一种信息传递形式，它可以用于将消息在距离较远的细胞之间迅速传递。

例如，物理传递可以用于作为水关联的细胞信号的传递，包括了离子、各种分子和蛋白质等，它们会改变细胞的功能和活性。

物理传递也可以用来传递外部环境（外部物理因子）对细胞的影响。

最后，电信号传递被用于将神经元彼此联系起来以实现机械和化学的变化，这些变化可以催生心理和行为上的改变。

电信号传递被研究为如何实现神经元调节的一种方法，并且它以特定的结构传递，并在航向细胞的外部的时候改变它的状态，这种改变能够影响对细胞内外环境作出改变。

总的来说，细胞信息传递有三种形式：化学传递、物理传递和电信号传递。

这三种信息传递形式，能够赋予细胞完整的洞察力以及生存力，使细胞能够将它们视为彼此之间的对话，进行调节和沟通，并以此传递和表达自身的信息。

每种传递方式不仅是细胞直接交流的方式，而且也为细胞运转提供了重要的基础构建。

第六章细胞间的信息传递第一节细胞通讯（一）上海市南洋中学李梅教学目标：知识与技能：理解细胞通讯的几种方式。

理解胞间连丝的结构和功能。

知道化学信号通讯的特性与种类以及三种通讯方式的共同点。

过程与方法：通过观察植物细胞的胞间连丝，认识植物细胞连接的结构基础。

通过对比，明白激素与受体的不同结合形式及其作用方式。

情感态度与价值观：树立结构与功能相适应的观点。

教学重点：1、胞间连丝的结构和功能。

2、激素与受体的结合形式及其作用方式。

教学难点：激素与受体的结合形式及其作用方式。

教学方法：实验法与讲授法相结合、谈话法教学流程：教学过程：一、细胞通讯的意义和概念意义：多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会，这种社会性的维持不仅依赖于细胞的物质代谢与能量代谢，还依赖于细胞通讯与信号传递，从而以不同的方式协调他们的行为，诸如细胞生长﹑分裂﹑分化以及各种生理功能。

生命与非生命物质最显著的区别在于生命是一个完整的自然的信息处理系统。

一方面生物信息系统的存在使有机体得以适应其内外部环境的变化，维持个体的生存；另一方面信息物质如核酸和蛋白质信息在不同世代间传递维持了种族的延续。

生命现象是信息在同一或不同时空传递的现象，生命的进化实质上就是信息系统的进化。

2、细胞通讯的概念：细胞通讯（cell communication）指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。

细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长和分裂是必需的。

二、细胞通讯有三种方式：让学生观察下面的图（比较法），总结细胞通讯的三种方式。

细胞通讯的分子基础•细胞间通讯的方式–细胞间隙连接(gap junction)：连接蛋白，直接通讯，可共享小分子物质（1500D）–膜表面分子接触通讯(Contact-dependent signaling) ：蛋白、糖蛋白、糖脂，直接通讯–化学信号通讯(chemical signaling )：以化学信号为介质，间接通讯｛1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互间通讯，这是多细胞生物包括动物和植物的最普遍采用的通讯方式；2）细胞间接触性依赖的通讯（contact-dependent signaling），细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞；3）细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现。