第9章 重要功能因子

第一节 细胞信号转导概述
• 细胞通讯步骤与功能
Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
一、细胞通讯
• 化学信号通讯 • 接触依赖性通讯（contact-dependent signaling） P157 • 间隙连接（gap junction）胞间连丝（plasmodesma）
– 受体特异性识别并结合胞外信号分子 ， 形成受体－配体复合物，导致受体 激活
– 受体构象改变，导致信号初级跨膜转 导，靶细胞内产生第二信使或活化的 信号蛋白
– 胞内第二信使或胞内信号蛋白复合物 装配，起始胞内信号放大的级联反应
– 细胞应答反应 – 受体脱敏或受体下调，终止或降低细
胞反应
蛋白质模式结合域（modular binding domain）
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
• 3 个功能域
– C 端激素结合结构域 – 中部DNA 或Hsp90 结合结构域 – N 端转录激活结构域
• 细胞内受体的本质是依赖激素激活 的转录因子。
• 信号分子的作用是将抑制性蛋白从 细胞内受体上解离，使受体上的 DNA结合位点暴露而激活。
• 激素－核受体复合物与激素反应元 件（HRE）结 合，调节基因转录。
一细胞，常见于癌变细胞。 化学突触（chemical synapse）：神经递质由突触前膜释
放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。
二、几个基本概念
• 信号分子 • 受体 • 第二信使 • 分子开关
1. 化学信号分子
• 根据其溶解性分类： • 亲水性信号分子——神经递质、生长因子、细胞因子

IgG
32～212
0.72
IgA
3.5
0.13
IgM
8.7
0.04
❖ 免疫球蛋白的结构：
❖ 1962年，Porter首先提出IgG分子的化学结构模式。 后来证实，其他几类Ig也都具有与IgG相似的基本 结构，所有Ig的基本结构均由4条多肽链，即2条相 同的重链和2条相同的轻链借二硫键连接组成的对 称结构。活性Ig可以是这种基本结构单位的单体或 聚合体。对于聚合态免疫球蛋白IgA和IgM而言，比 IgG基本结构多了附加的多肽链。此外，Ig为糖蛋 白，糖基连接于重链。
⑶体外补充：主要是来自乳、蛋。在牛初乳和常乳中，Ig总含 量分别为50和0.6mg／mL，其中约80％～86％为IgG，人乳免疫 球蛋白主要以IgA为主，含量为4.1～4.75μg／g。体外注射丙 种球蛋白是一种快速有效的方式，临床主要用于免疫缺陷病以 及传染性肝炎、麻疹、水痘、腮腺炎等的防治。
❖ 免疫球蛋白的分类： 按结构分五类：IgG、IgA、IgM、IgD和IgE共5 种，多数为丙种球蛋白(γ-球蛋白)，其中IgG 是最主要的免疫球蛋白，约占人血浆丙种球蛋 白的70%，所以，人血浆内的免疫球蛋白大多 数存在于丙种球蛋白中。
免疫球蛋白的结构：含四条异 性多肽链，分子量较大的为 重链(H链)，较小的为轻链(L 链) 。两条H链和两条L链的氨 基酸组成完全相同。Ig多肽链 内的二硫键连接形成的110个氨 基酸残基组成的环状结构称为 Ig的结构域或功能区。重链和 轻链靠近N端的约110个氨基酸 的序列变化很大，为可变区(V 区)，靠近C端氨基酸序列相对 稳定的区域，为恒定区(C区)。
补充：免疫、抗原、抗体及补体
免疫：是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己” 和“非己”成分，破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体产 生的损伤细胞和肿瘤细胞，抵抗或防止微生物或寄生物的感染。 抗原：能够刺激机体产生免疫应答，并与免疫应答产物抗体和 致敏淋巴细胞在体内外结合，发生特异性反应的物质。 抗体：在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的 浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。 分布在血清、组织液及中。1964年世界卫生组织将具有抗体 活性以及与抗体相关的球蛋白统称为免疫球蛋白，所有抗体都 是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗体。 补体：存在于血清中协助免疫反应的一组血清蛋白质，可被抗 原-抗体复合物或微生物激活，使病原微生物裂解或被吞噬。

第五章功能因子功能因子是指一种生物或系统具有的适应环境的能力，是其生存和繁衍的关键因素。

在生物学领域，功能因子被广泛研究，包括生物体的形态结构、生理功能和行为等方面。

在技术和工程领域，功能因子也被用来评估和优化系统的性能。

本文将探讨功能因子的概念、研究方法和应用。

功能因子的概念起源于生物学。

生物体的形态结构是其适应环境的基础。

比如鸟类的翅膀可以帮助它们在空中飞行，鱼类的鳍可以帮助它们在水中游动。

生物体的生理功能也是其适应环境的重要因素。

比如植物的光合作用可以提供能量，动物的呼吸系统可以供氧。

此外，生物体的行为也是其适应环境的表现。

比如鸟类的迁徙和繁殖行为，狼群的群居和狩猎行为等。

在对功能因子进行研究时，科学家通常会采用实验证明和统计分析等方法。

实验证明是通过实际操作来验证其中一种生物或系统的功能因子。

比如，科学家可以通过观察和测量鸟类的翅膀形态结构，来分析其对飞行的适应性。

统计分析则是通过对大量数据进行统计处理，来评估功能因子的重要性和影响程度。

比如，科学家可以通过统计分析多个样本的数据，来确定其中一种生理功能对生物体适应环境的重要程度。

功能因子的应用广泛存在于生物学、环境科学、医学和工程领域。

在生物学领域，研究功能因子可以帮助科学家了解生物体的适应能力，从而探索生物进化和物种适应的机制。

在环境科学领域，研究功能因子可以帮助科学家评估环境质量和生态系统的稳定性。

在医学领域，研究功能因子可以帮助医生评估患者的生理功能和健康状况。

在工程领域，研究功能因子可以帮助工程师设计和优化系统的性能和效率。

总结起来，功能因子是生物体或系统适应环境的关键因素，包括形态结构、生理功能和行为等方面。

它们通过实验证明和统计分析等方法进行研究，应用于生物学、环境科学、医学和工程领域。

功能因子的研究对于理解生物进化、评估环境质量、评估健康状况和优化系统性能等具有重要意义。

随着科学技术的不断发展，功能因子的研究将进一步深入和应用于更多领域。

低聚糖
低聚糖已被公认为第三代保健食品功 能因子， 能因子，它的化学结构及优越的生理 学特性早已被国内外众多的学者所确 认。 在日本厚生省通过的“ 在日本厚生省通过的“特定保健用食 品”中，大多数为低聚糖或含有低聚 糖的产品。目前日本市场有7 糖的产品。目前日本市场有7～8个商 品化的低聚糖。 品化的低聚糖。 我国己有健字号低聚糖保健糖浆等功 能食品。 能食品。
多糖 多糖是由七个以上的一种或多种单糖缩合而成 的糖分子化合物。组成多糖的单糖主要有D型的葡 的糖分子化合物。组成多糖的单糖主要有 型的葡 萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖和L型的阿拉伯糖等。 萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖和 型的阿拉伯糖等。 型的阿拉伯糖等 多糖广泛存在于自然界的植物、细菌、真菌、 多糖广泛存在于自然界的植物、细菌、真菌、藻 类及动物体内。到目前， 类及动物体内。到目前，人类已在自然界中发现 了几百种的多糖。 了几百种的多糖。而目前在保健食品中常见到的 多糖主要有：虫草多糖、银耳多糖、灵芝多糖、 多糖主要有：虫草多糖、银耳多糖、灵芝多糖、 香菇多糖、枸杞多糖、螺旋藻多糖、猪苓多糖、 香菇多糖、枸杞多糖、螺旋藻多糖、猪苓多糖、 党参多糖等。 党参多糖等。多糖在保健食品中多作为一类非特 异性免疫增强剂，用于增强体质、抗缺氧、 异性免疫增强剂，用于增强体质、抗缺氧、抗疲 延缓衰老等。 劳、延缓衰老等。不同的多糖具有不同的生理活 如降血糖、降血脂、降血清过氧化脂质、 性，如降血糖、降血脂、降血清过氧化脂质、抗 血凝等，部分多聚糖还具有显著的抗癌活性， 血凝等，部分多聚糖还具有显著的抗癌活性，例 如从香菇分离出的香菇多糖， 如从香菇分离出的香菇多糖，从灵芝子实体中分 离出的灵芝多糖等。 离出的灵活性的 多糖物质，它们是生物体内除了蛋白质、 多糖物质，它们是生物体内除了蛋白质、脂 类和核酸以外的又一类重要的生命物质材料， 类和核酸以外的又一类重要的生命物质材料， 一切生命活动过程，包括细胞识别、 一切生命活动过程，包括细胞识别、细胞生 分化、代谢、胚胎发育、细胞癌变、 长、分化、代谢、胚胎发育、细胞癌变、病 毒感染、免疫应答等， 毒感染、免疫应答等，都有这些糖类物质的 参与。 参与。 具有包括抗肿瘤、免疫增强、降血糖、 具有包括抗肿瘤、免疫增强、降血糖、抗病 毒等在内的多种生理功能。 毒等在内的多种生理功能。 目前己被批准的多糖功能食品有：香菇多糖、 目前己被批准的多糖功能食品有：香菇多糖、 中草药中的杞子、档归、杜仲、冬虫夏草等。 中草药中的杞子、档归、杜仲、冬虫夏草等。