第八章 细胞信号转导101021
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第八章细胞信号转导一、细胞通讯1、细胞通讯1)定义:是指一个细胞发出的信息通过介质(配体)传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用,然后通过细胞信号转导产生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。
2)细胞通讯方式:a分泌化学信号进行通讯(大多数)b 接触性依赖的通讯——细胞直接接触,通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞c间隙连接(动物间)或胞间连丝(植物间)通过交换小分子实现代谢偶联或电偶联3) 细胞分泌化学信号的作用方式:内分泌:由内分泌细胞分泌信号分子到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用于靶细胞。
(激素)旁分泌:细胞通过分泌局部化学递质到细胞外液中,经过局部扩散,作用于邻近靶细胞。
(生长因子)自分泌:细胞对自身分泌的物质产生反应。
(癌变细胞)化学突触:神经递质由突触前膜释放,经突触间隙扩散到突触后膜,实现电信号-化学信号-电信号的转换和传导。
细胞通过胞外信号介导的细胞通讯通常涉及如下步骤:①产生信号的细胞合成并释放信号分子;②运送信号分子到靶细胞;③信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活④活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径;⑤引发细胞功能、代谢或发育的改变;⑥信号的解除并导致细胞反应终止。
2、细胞的信号分子与受体1)细胞的信号分子①亲脂性信号分子:分子小,疏水性强,可进入细胞,形成激素—受体复合物调节基因表达(甾类激素和甲状腺素)②亲水性信号分子:不能穿过膜,仅能与细胞表面上的特殊受体结合,通过信号转导机制,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,引起细胞应答反应(神经递质、生长因子、细胞因子、局部化学递质和大多数激素)③气体性信号分子(NO):能进入细胞直接激活效应酶2)受体①定义:受体是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质,当与配体结合后,通过信号转导作用将胞外信号转换为胞内化学或物理信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学效应。
细胞信号转导第八章细胞信号转导名词解释1、蛋白激酶proteinkinase将磷酸基团转移到其他蛋白质上的酶,通常对其他蛋白质的活性具有调节作用。
2、蛋白激酶CproteinkinaseC一类多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族,可磷酸化多种不同的蛋白质底物。
3、第二信使secondmessenger第一信使分子(激素或其他配体)与细胞表面受体结合后,在细胞内产生或释放到细胞内的小分子物质,如cAMP,IP3,钙离子等,有助于信号向胞内进行传递。
4、分子开关molecularswitch细胞信号转导过程中,通过结合GTP与水解GTP,或者通过蛋白质磷酸化与去磷酸化而开启或关闭蛋白质的活性。
5、磷脂酶CphospholipidC催化PIP2分解产生1,4,5-肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG)两个第二信使分子。
6、门控通道gatedchannel一种离子通道,通过构象改变使溶液中的离子通过或阻止通过。
依据引发构象改变的机制的不同,门控通道包括电位门通道和配体门通道两类。
7、神经递质neurotransmitter突触前端释放的一种化学物质,与突触后靶细胞结合,并改变靶细胞的膜电位。
8、神经生长因子nervesgrowthfactor,NGF神经元存活所必需的细胞因子9、受体receptor任何能与特定信号分子结合的膜蛋白分子,通常导致细胞摄取反应或细胞信号转导。
10、受体介导的胞吞作用receptormediatedendocytosis通过网格蛋白有被小泡从胞外基质摄取特定大分子的途径。
被转运的大分子物质与细胞表面互补性的受体结合,形成受体-配体复合物并引发细胞质膜局部内化作用,然后小窝脱离质膜形成有被小泡而将物质吞入细胞内。
11、受体酪氨酸激酶receptortyrosinekinase,RTK能将自身或胞质中底物上的酪氨酸残基磷酸化的细胞表面受体。
主要参与细胞生长和分化的调控。
12、调节型分泌regulatedsecretion细胞中已合成的分泌物质先储存在细胞质周边的分泌泡中,在受到适宜的信号刺激后,才与质膜融合将内容物分泌到细胞表面。
第五章 物质的跨膜运输一、跨膜运输方式细胞质膜是选择性透性膜,是能调控物质进出的精致装臵。
除脂溶性分子和不带电荷的小分子能以简单扩散方式过膜之外,水溶性分子和离子都是不能自行穿越脂双层的。
几乎所有的有机小分子和带电荷的无机离子都需要由膜转运蛋白来跨膜转运。
总之,跨膜的物质运输方式有:被动运transport 胞能量,顺浓度梯1、简单扩散 小分子物质(水、尿素、甘油、葡萄糖、O 2、N 2等)能自由扩散过膜,不须膜蛋白协助 2、协助扩散小分子及离子在膜转运蛋白协助下,会增快跨膜转运速率 (1)葡萄糖、氨基酸、乳糖、核糖等由载体蛋白选择性结合转运过膜 (2)离子由通道蛋白选择性开启离子通道转运 主动运输active transport (消耗细胞能量,运输方向是逆浓度梯度或逆电化学梯度) 1、主动运输:靠离子泵(钠钾泵、钙泵)或质子泵(H +泵)直接消耗细胞的ATP 进行运输。
2、协同运输:待运物质在载体蛋白上与某种离子伴跨膜转运,由钠钾泵(或H +泵)所维持的离子浓度梯度所驱动,∴是间接消耗细胞内的ATP 。
⑴同向转运:例如肠上皮细胞摄取葡萄糖、氨基酸需伴Na +过膜;而细菌吸收乳糖是伴H +过膜。
⑵反向转运:动物细胞靠Na +-H +交换载体,由Na +驱动H +反向输出胞外,以调节细胞内 pH 值。
吞排作用 胞吞作用胞吐作用(消耗细胞能量,将大分子和颗粒物泡来跨膜运输) 1、吞噬作用:吞食大的颗粒物质2、胞饮作用:吞饮液态物质(微胞饮作用)3、跨细胞转运: 由胞吞和胞吐相结合,组成穿胞吞排物质转运方式,其过程中不涉及溶酶体消化。
例如母体中的抗体由血液穿过上皮细胞进入乳汁,而婴儿肠上皮细胞再将母乳中的抗体摄入其血液。
二、各类跨膜运输的特点(一)被动运输1、简单扩散:由小分子自行热运动,顺浓度梯度过膜,其通透性主要取决于分子的大小和极性,凡带电荷的离子皆不能简单扩散;2、协助扩散:由膜转运蛋白促使被动运输的转运速率增快,可分为两种类型:①载体蛋白与其特定溶质分子相结合来转运;②离子通道蛋白能对离子选择转运。