细胞生物学：信号转导与第二信使
2007-8-12 9:42 【大 中 小】【我要纠错】
信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面的受体锁，细胞就要作出应答。由于细胞自身就是一个社会，有各种不同的结构和功能体系，外来信号应由何种功能体系应答？ 这就是所谓的信号转导的通路。
■ 信号转导途径
信号转导途径有两个层次，第一是将外部信号转换成内部信号途径， 即信号转导途径。第二层次的含义是外部信号转换成内部信号后从哪个途径引起应答。医学教育网
● 两种信号转导途径：
一种是通过G蛋白偶联方式，即信号分子同表面受体结合后激活G蛋白，再由G蛋白激活效应物，效应物产生细胞内信号；第二种转导途径是结合的配体激活受体的酶活性，然后由激活的酶去激活产生细胞内信号的效应物（图5-17）。
图5-17 信号转导的两种途径
途径①：结合的配体激活G蛋白，然后由G蛋白激活效应物产生信号；途径②：结合配体激活受体的酶活性，然后由激活的受体酶激活产生信号的效应物。
● 细胞内生化反应途径：
当外部信号被转换成内部信号后，在细胞内的传递途径如何？ 细胞内各种不同的生化反应途径都是由一系列不同的蛋白和酶组成的，执行着不同的生理生化功能。各途径中上游蛋白对下游蛋白活性的调节（激活或抑制）主要是通过添加或去除磷酸基团，从而改变下游蛋白的构型完成的（图5-18）。所以，构成生化反应途径的主要成员是蛋白激酶和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快速变化又迅速恢复。
图5-18 由蛋白激酶和蛋白质磷酸酶构成的信号转导途径
■ 细胞应答与信号级联放大
● 细胞应答
细胞对外部信号的应答通常是综合性反应，包括基因表达的变化、酶活性的变化、细胞骨架构型的变化、通透性的变化、DNA合成的变化、细胞死亡程序的变化等（图5-19）。这些变化并非都是由一种信号引起的，通常要几种信号结合起来才能产生较复杂的反应，而且通过信号的不同组合产生不同的反应。
4、细胞通讯：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的反应。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、分裂、分化和凋亡是必
须的。包括分泌化学信号（内、旁、自、化学突触）、细胞间接触、和相邻细胞间间隙连接。
5、细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，进而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
20、信号分子：生物体内的某些化学分子，如激素、神经递质、生长因子、气体分子等，在
细胞间和细胞内传递信息，特称为信号分子。
21、信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套的特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，
最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。
22、受体：一种能够识别和选择性地结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，
通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现
为生物学效应。两个区域：配体结合区、效应区。受体主要有三类离子通道型受体、G蛋白
偶联型受体和酶偶联的受体。
23、第一信使：一般将胞外信号分子称为第一信使。24、第二信使：细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。细胞内重要的第
二信使有：cAMP、cGMP、DAG、IP3等。第二信使在细胞信号转导中起重要作用，能够激活级
联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性，也控制着细胞的增殖、分化和生存，并参与基因转
录的调节。
10、IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2，或被磷酸化形成IP4。DG通过两种途径终止
其信使作用：一是被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被DG酯酶
水解成单脂酰甘油。
13、分子开关：在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈
机制精确调控，也即对每一步反应既要求有激活机制，又必然要求有相应的失活机制，使细
胞内一系列信号传递的级联反应能在正、负反馈两个方面得到精确控制的蛋白质分子称为分子开关。
医学细胞生物学 习题（六） 细胞信号转导细胞周期及细胞衰老分化
完成时间限于： 2021年7月2日前。
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1. 小肠上皮细胞从基底膜移动到上皮表面只需要6～7天时间。在此过程中，一旦发生脱落，小肠上皮细胞会发生哪种变化 [单选题] *
A. 失巢凋亡(正确答案)
B. 细胞自噬
C. 细胞增殖
D. 细胞分化
E. 细胞衰老
2. 配体与受体结合位于细胞膜上的是（ ）。 [单选题] *
A. 雌激素受体
B. 胞内受体
C. G蛋白耦联受体(正确答案)
D. 核受体
3. 静息状态下属于C2R2四聚体，能结合4个cAMP而被活化的蛋白激酶是（ ）。 [单选题] *
A. RTK
B. PKG
C. PKA(正确答案) D. PKC
4. 下列不属于第二信使的是（ ）。 [单选题] *
A. cAMP
B. cGMP
C. DAG
D. NO(正确答案)
5. 动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化（ ）。 [单选题] *
A. 蛋白激酶C
B. 蛋白激酶A(正确答案)
C. 蛋白激酶K
D. 钙激活激酶
6. 环磷酸鸟苷（cGMP）是一种广泛存在于动物细胞中的胞内信使，是由鸟苷酸环化酶催化并水解GTP后形成。cGMP可被细胞中的（ ）水解，形成5’-GMP。
[单选题] *
A. 磷脂酶C
B. 蛋白激酶A(PKA)
C. 磷酸二酯酶(正确答案)
D. 蛋白激酶G(PKG)
7. 维生素C缺乏导致坏血病，这是由于影响了（ ）的合成过程。 [单选题] *
A. 蛋白聚糖
B. 胶原(正确答案)
C. 层粘连蛋白
D. 弹性蛋白
8. 在下列蛋白激酶中，受第二信使DAG 激活的是( )。 [单选题] *
A. PKA
B. PKC(正确答案)
一、名词解释 1、细胞骨架 2、应力纤维 3、微管 4、微丝 5、中间纤维 6、踏车现象 7、微管组织中心（MTOC） 8、胞质分裂环 二、填空题 1、_____是一种复杂的蛋白质纤维网络状结构，能使真核细胞适应多种形状和协调的运动。 2、肌动蛋白丝具有两个结构上明显不同的末端，即_____极和_____极。 3、在动物细胞分裂过程中，两个子细胞的最终分离依赖于质膜下带状肌动纤维束和肌球蛋白分子的活动，这种特殊的结构是_____。 4、小肠上皮细胞表面的指状突起是_____，其中含有_____细胞质骨架成分。 5、肌动蛋白单体连续地从细纤维一端转移到另一端的过程称为_____。 6、微管由_____分子组成的，微管的单体形式是_____和_____组成的异二聚体。 7、外侧的微管蛋白双联体相对于另一双联体滑动而引起纤毛摆动，在此过程中起重要作用的蛋白质复合物是_____。 8、基体类似于_____，是由9个三联微管组成的小型圆柱形细胞器。 9、_____位于细胞中心，在间期组织细胞质中微管的组装和排列。 10、_____药物与微管蛋白紧密结合能抑制其聚合组装。
11、_____具有稳定微管，防止解聚，协调微管与其他细胞成分的相互关系的作用。 12、驱动囊泡沿着轴突微管从细胞体向轴突末端单向移动的蛋白质复合物是_____。 13、在细胞内永久性微丝有 ，临时性微丝有 ；永久性微管有 ，临时性微管有 。 14、细胞骨架普遍存在于 细胞中，是细胞的 结构，由细胞内的 成分组成。包括 、 和 三种结构。 15、中心体由 个相互 排列的圆筒状结构组成。结构式为 。主要功能是与细胞的 和 有关。 16、鞭毛和纤毛基部的结构式为 ，杆状部的结构式为 ，尖端部的结构式为 三、选择题 1、细胞骨架是由哪几种物质构成的（ ）。 A、糖类 B、脂类 C、核酸 D、蛋白质 E.以上物质都包括 2.下列哪种结构不是由细胞中的微管组成（ ）。 A、鞭毛 B、纤毛 C、中心粒 D、内质网 E、以上都不是 3.关于微管的组装，哪种说法是错误的（ ）。 A、微管可随细胞的生命活动不断的组装与去组装 B、微管的组装分步进行 C.微管的极性对微管的增长有重要意义 D、微管蛋白的聚合和解聚是可逆的自体组装过程 E、微管两端的组装速度是相同的 4.在电镜下可见中心粒的每个短筒状小体（ ）。 A、由9组二联微管环状斜向排列 B、由9组单管微管环状斜向排列 C、由9组三
