第八章细胞信号转导
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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。
细胞信号转导细胞信号转导(cell signal transduction):指的是偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。
其分子途径分为三个阶段:1、胞外刺激信号传递(1)环境刺激:(光、温度、水分、重力、伤害、病原菌毒物、矿物质及气体)最重要的环境刺激是光,光是光合作用的能源,光强、光质可作为信号激发受体,引起光形态建成。
(2)胞间信号传递:当环境刺激的作用位点与效应位点处在不同部位时,就必然发生信号的产生和传递。
这些胞间信号(化学信号和物理信号)及某些环境刺激信号就是细胞信号转导过程中的初级信号,即第一信使(first messenger)。
A、化学信号(chemical signals):指细胞感受环境刺激后形成,并能传递信息引起细胞反应的化学物质,如:植物激素(ABA、GA、IAA等)、植物生长活性物质。
胞间化学信号长距离传递的主要途径是韧皮部,并且可以同时向顶和向基传递,传递速度为0.1-1 mm·s-1;其次是木质部集流传递。
B、物理信号(physical signals):指细胞感受环境刺激后产生的具有传递信息功能的物理因子,如:电波、水力学信号等。
胞间物理信号电波长距离传递途径是维管束,短距离传递则通过共质体及质外体。
敏感植物动作电波的传播速度可达200 mm·s-1 。
2、膜上信号转换(1)受体(receptor):受体:指位于细胞质膜上能与化学信号物质特异地结合,并能将胞外信号转换为胞内信号,发生相应细胞反应的物质。
质膜表面有三种类型受体:a、G蛋白偶联受体(G-protein-linked receptor)b、酶联受体(enzyme -linked receptor)c、离子通道偶联受体(ion-channel-linked receptor)受体与化学信号物质的识别反应是细胞信号转导过程中的第一步。
(2)G蛋白G蛋白:GTP结合调节蛋白(GTP binding regulatory protein ),膜上信号转换是通过G蛋白偶联的。