生理学：第二章 细胞的基本功能（2信号转导功能）

：1. 1. 体外刺激信号体外刺激信号 物理性：光、声、电、温度物理性：光、声、电、温度 化学性：空气、环境中的各种化学物质化学性：空气、环境中的各种化学物质2. 2. 体内刺激信号体内刺激信号 激素、激素、 神经递质、神经递质、 细胞因子、细胞因子、 生长因子、生长因子、 气体分子（气体分子（NONO、COCO、H H2 2S S）等）等 （1 1）特异性）特异性 （2 2）饱和性）饱和性 （3 3）高亲和力）高亲和力 指第一信使（激素、递质、细胞因子等）作用指第一信使（激素、递质、细胞因子等）作用于细胞膜以后产生的细胞内信号分子。于细胞膜以后产生的细胞内信号分子。环环- -磷酸腺苷（磷酸腺苷（cAMPcAMP）环环- -磷酸鸟苷（磷酸鸟苷（cGMPcGMP）三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IPIP3 3）二酰甘油（二酰甘油（DGDG）CaCa2+2+此学说来源于此学说来源于6060年代研究肾上腺素对肝细胞糖代谢的实验。年代研究肾上腺素对肝细胞糖代谢的实验。A A实验：实验：肾上腺素肾上腺素 肝糖原磷酸化酶活性肝糖原磷酸化酶活性 肝糖原分解肝糖原分解B B实验：实验：肾上腺素肾上腺素 糖原磷酸化酶活性糖原磷酸化酶活性C C实验：实验：在在B B实验再加入肝细胞匀浆，糖原磷酸化酸被激活；实验再加入肝细胞匀浆，糖原磷酸化酸被激活；D D实验：实验：肾上腺素肾上腺素 细胞膜细胞膜 cAMPcAMP；E E实验：实验：cAMPcAMP单独单独 糖原磷酸化酶活性糖原磷酸化酶活性通道耦联受体的结构特性：通道耦联受体的结构特性：v既是受体，又是通道既是受体，又是通道 能与特异性配体结合能与特异性配体结合 同时介导离子的流动同时介导离子的流动v如如 神经兴奋神经兴奋- -肌肉收缩肌肉收缩 ACh ACh受体（受体（N N）Na+G G蛋白耦联受体介导的信号转导蛋白耦联受体介导的信号转导v最大的膜表面受体家族，已有最大的膜表面受体家族，已有300300多种被克隆多种被克隆 如如 肾上腺素能肾上腺素能、受体受体 5-HT 5-HT受体受体 促甲状腺激素释放激素受体促甲状腺激素释放激素受体vG G蛋白的结合部位在蛋白的结合部位在胞浆侧胞浆侧v作用作用：与配体结合后激活与配体结合后激活G G蛋白蛋白v作用：作用： 生成第二信使生成第二信使v分类：分类： 膜上的酶：膜上的酶： 腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（ACAC） 磷脂酶磷脂酶C C（PLCPLC） 磷酸酶磷酸酶A A2 2 （PLAPLA2 2 ） 磷酸二酯酶（磷酸二酯酶（PDEPDE） 调控离子通道调控离子通道：直接：直接/ /间接（通过第二信使）间接（通过第二信使）能催化蛋白质磷酸化的酶系统，能催化蛋白质磷酸化的酶系统，与与磷酸酶磷酸酶作用相反作用相反丝丝/ /苏氨酸蛋白激酶（占绝大多数）苏氨酸蛋白激酶（占绝大多数）酪氨酸蛋白激酶（少数）酪氨酸蛋白激酶（少数）依赖依赖cAMPcAMP的蛋白激酶又称蛋白激酶的蛋白激酶又称蛋白激酶A A（PKAPKA）依赖依赖CaCa2+2+的蛋白激酶又称蛋白激酶的蛋白激酶又称蛋白激酶C C （PKCPKC）： 使酶活性改变使酶活性改变代谢改变代谢改变 通道开放通道开放膜电位改变膜电位改变兴奋性改变兴奋性改变 收缩蛋白收缩或舒张收缩蛋白收缩或舒张 转录因子活性改变转录因子活性改变肝糖原分解肝糖原分解心肌收缩心肌收缩胃酸分泌胃酸分泌海马锥体神经元放电海马锥体神经元放电pH值值Ca2+稳态稳态，受体本身具有酶活性受体本身具有酶活性生长因子与酪氨酸激酶受体结合生长因子与酪氨酸激酶受体结合受体自身的酪氨酸残基磷受体自身的酪氨酸残基磷酸化酸化激活激活Ras-Ras-丝裂原激活的蛋白激酶（丝裂原激活的蛋白激酶（MAPKMAPK）信号通）信号通路路蛋白激酶及核转录因子蛋白激酶及核转录因子影响细胞生长、增殖影响细胞生长、增殖 如如 生长激素生长激素 白细胞介素白细胞介素 促红细胞生成素促红细胞生成素简单快捷，不需要简单快捷，不需要G G蛋白和第二信使参与蛋白和第二信使参与受体的配体是生长因子和细胞因子受体的配体是生长因子和细胞因子产生的生物效应主要是基因转录调节产生的生物效应主要是基因转录调节ViagraViagra的作用的作用v类固醇激素受体类固醇激素受体v甲状腺激素受体家族甲状腺激素受体家族v维生素维生素D受体家族受体家族v维甲酸受体家族维甲酸受体家族v活化状态活化状态v非活化状态非活化状态各条信号转导途径相互之间存在复杂联系各条信号转导途径相互之间存在复杂联系如如 胞浆胞浆cAMPcAMP和和CaCa2 2可相互影响可相互影响： Ca Ca2+2+浓度可调节浓度可调节ACAC活性，活性， cAMP-PKA cAMP-PKA又可使又可使CaCa2+2+通道和通道和CaCa2+2+泵磷酸化泵磷酸化