脑缺血后细胞死亡_存活信号的传递及防治策略

万方数据

细胞间信息传递

细胞间信息传递单细胞生物直接对外界环境的变化作出反应。高等生物往往是由成亿个细胞所组成的有机体，大多数细胞不与外界直接接触，而且已分化成具有特殊结构与功能的细胞，如此众多的细胞之间必然需要有效的信息联络，对细胞功能进行调控，从而完善地发挥其各自的功能。彼此协调，相互配合，维持机体的恒稳状态，以适应各种生命活动和生长繁殖的需求。第一节信息分子与受体凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为信息分子。目前已知的信息分子有细胞间的，即第一信使，包括蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等），氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等），类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等），脂肪酸衍生物（如前列腺素）、一氧化氮等，将信息从某一细胞传递至另一种细胞。信息分子也有在细胞内的，即第二信使。细胞间信息物质包括无机离子，如Ca2+；脂类衍生物，如二脂酰甘油（DAG）；糖类衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸，如环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸鸟苷（cGMP）；信号蛋白分子，如癌基因产物Ras，底物酶等。第二信使承担将细胞接受的第一信使信息，转导至细胞内的任务，最终引起相应的生物效应。这种信息传递途径是多种多样的，归纳起来，其过程一般是：第一信使→受体→第二信使→效应蛋白质（是指细胞内的功能蛋白及调节蛋白） ↓↓ 效应蛋白质-----------→生物学效应一、细胞间信息分子细胞间的信息分子称为第一信使，分泌细胞间信息分子的细胞称为信号分泌细胞，细胞间信息分子作用的细胞（存在该信号的受体细胞）称为靶细胞。（一）按照传输距离和作用方式，可将细胞间信息分子分为如下4类（图9-1-1）：

细胞信号传导通路

细胞信号传导通路 1. 信息传导通路的基本组成人体细胞之间的信息转导可通过相邻细胞的直接接触来实现，但更重要的也是更为普遍的则是通过细胞分泌各种化学物质来调节自身和其他细胞的代谢和功能，因此在人体中，信息传导通路通常是由分泌释放信息物质的特定细胞、信息物质（包含细胞间与细胞内的信息物质和运载体、运输路径等）以及靶细胞（包含特异受体等）等构成。信号转导通常包括以下步骤：释放信息物质→信息物质经扩散或血循环到达靶细胞→与靶细胞的受体特异性结合→受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统→靶细胞产生生物学效应【1】。通过这一系列的过程，生物体对外界刺激作出反应。 3. 信息物质及其分类信息物质可分为细胞间信息物质与细胞内信息分子。凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称为细胞间信息物质，即第一信使，按照细胞分泌信息物质的方式又可将细胞间信息物质分为神经递质、内分泌激素、局部化学介质和气体信号分子。在细胞内传递细胞调控信号的化学物质称为细胞内信息物质，其组成多样化。通常将Ca2+、cAMP、cGMP、DAG、IP3、Cer、花生四烯酸及其代谢物等这类在细胞内传递信息的小分子化合物称为第二信使。责细胞核内外信息传递的物质称为第三信使，能与靶基因特异序列结合，发挥着转录因子或转录调节因子的作用。研究发现一些信息物质能与位于分泌细胞自身的受体结合而起调节作用，称为自分泌信号。如肝癌细胞能分泌多种血管生成因子，其中VEGF是目前发现的刺激肿瘤血管形成最重要的促进因子，研究表示，肿瘤细胞分泌的VEGF除选择性作用于肿瘤血管内皮细胞上的特异性VEGF受体（Flt-1和KDR），通过酪氨酸激酶介导的信号转导，调控内皮细胞分化和血管形成外，肿瘤细胞自身也有VEGF受体的表达，而且针对VEGF及其受体的干预措施可以改变这些肿瘤细胞的体外增殖活性和其他生物学特征，这些研究表示肿瘤中存在VEGF的自分泌机制【2】。自分泌所产生的信息物质也具有其独特而重要的生理功能。4. 受体分类及与受体相关的信息转导途径受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分，他能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应。存在于细胞质膜上的受体称为膜受体，化学本质绝大部分是糖镶嵌蛋白；位于胞液和细胞核中的受体称为胞内受体，它们

细胞信号转导练习题四套题

细胞信号转导第一套一、选择题（共10题，每题1分） 1、Ca2+在细胞信号通路中是（） A. 胞外信号分子 C. 第二信使 B. 第一信使 D. 第三信使 2、动员细胞内源性Ca2+释放的第二信使分子是（）。 A. cAMP C. IP3 B. DAG D. cGMP 3、细胞通讯是通过（）进行的。 A. 分泌化学信号分子 C. 间隙连接或胞间连丝 B. 与质膜相结合的信号分子 D. 三种都包括在内 4、Ras蛋白由活化态转变为失活态需要( )的帮助。 A. GTP酶活化蛋白（GAP） C. 生长因子受体结合蛋白2（GRB2） B. 鸟苷酸交换因子（GEF） D. 磷脂酶C-γ(PLCγ) 5、PKC在没有被激活时，游离于细胞质中，一旦被激活就成为膜结合蛋白，这种变化依赖于（）。 A. 磷脂和Ca2+ C. DAG和 Ca2+ B. IP3和 Ca2+ D. DAG和磷脂 6、鸟苷酸交换因子（GEF）的作用是（）。 A. 抑制Ras蛋白 C. 抑制G蛋白 B. 激活Ras蛋白 D. 激活G蛋白 7、cAMP依赖的蛋白激酶是（）。 A. 蛋白激酶G（PKG） C. 蛋白激酶C（PKC） B. 蛋白激酶A（PKA） D. MAPK 8、NO信号分子进行的信号转导通路中的第二信使分子是（）。 A. cAMP C. IP3 B. DAG D. cGMP 9、在下列蛋白激酶中，受第二信使DAG激活的是（）。 A. PKA C. MAPK B. PKC D. 受体酪氨酸激酶 10、在RTK－Ras蛋白信号通路中，磷酸化的（）残基可被细胞内的含有SH2结构域的信号蛋白所识别并与之结合。 A. Tyr C. Ser B. Thr D. Pro 二、判断题（共10题，每题1分） 11、生成NO的细胞是血管平滑肌细胞。（） 12、上皮生长因子（EGF）受体分子具酪氨酸激酶活性位点。（） 13、Ras蛋白在cAMP信号通路中起着分子开关的作用。（）

细胞通讯与细胞信号转导-北京大学

细胞通讯与信号转导
北京大学医学部细胞生物学系

第一节基本概念第二节膜受体介导的信号转导第三节细胞内受体介导的信号转导第四节 Wnt/β-catenin信号通路第五节细胞信号转导与疾病

第一节基本概念
一、基本概念
1.细胞通讯(cell signaling)：指细胞通过释放信号分子，实现细胞之间、以及细胞与其环境之间的信息交流。
2.细胞间通讯 (cell-cell communication)：特指细胞之间的信息交流，即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反应的过程。

第一节基本概念
一、基本概念
3. 细胞识别 (cell recognition) ：以某个细胞为主体，表述对其周围环境的识别。细胞周围的环境包括：
? 细胞环境：即其它相邻的自体或异体细胞； ? 分子环境：包括激素、细胞因子、信息素、营养物、
异物、毒物、理化因子等。

第一节基本概念
一、基本概念
4.信号转导 (signal transduction)：细胞外的信号分子通过与相应的受体作用，引发细胞将胞外信号转变为胞内信号的过程。
5.信号转导途径或通路(signaling pathway)：细胞通讯过程中涉及的一系列分子相互作用顺序。

二、细胞信号分子
物理信号：包括多种外界信号，包括：
? 光、声、热、电、辐射、力场等。
化学信号：是细胞间通讯中最广泛的信号分子，
? 从化学结构可分为：短肽、蛋白质、气体分子(NO、 CO、H2S)以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等
? 从产生和作用方式来看可分为：内分泌激素、细胞因子与免疫因子、神经递质以及局部化学介质和气体分子等四大类。
? 从溶解性来看又可分为脂溶性和水溶性两类。

第八章细胞信号转导

第八章细胞信号转导名词解释 1、蛋白激酶protein kinase 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C protein kinase C 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second messenger 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molecular switch 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C phospholipid C 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gated channel 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nerves growth factor，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receptor mediated endocytosis 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receptor tyrosine kinase，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regulated secretion 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。 13、细胞通讯cell communication 信号细胞发出的信息传递到靶细胞并与受体相互作用，引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。 14、细胞信号传递cell signaling 通过信号分子与受体的相互作用，将外界信号经细胞质膜传递到细胞内部，通常传递至细胞核，并引发特异性生物学效应的过程。 15、信号转导signal transduction 细胞将外部信号转变为自身应答反应的过程。 16、组成型分泌constitutivesecretion

细胞信号传导

细胞信号传导学院：园艺学院专业：设施园艺专业姓名：元晓房学号：20112433

细胞通讯的研究进展细胞是生物有机体结构和功能的基本单位，无论是单细胞生物还是多细胞生物都是由细胞构成的。细胞间通讯（cell communication）是指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[1]。细胞间通讯不仅对于单细胞生物群体的社会性的维持,而且对于多细胞生物的分化和发育以及相应生理状态的呈现和改变都存在着深远的影响[2,3]。依据参与细胞间通讯的细胞的类型,细胞间通讯可分为三类:真核细胞和真核细胞之间的通讯,原核细胞和原核细胞之间的交流,真核细胞和原核细胞之间的相互作用[3,4,5]。应该说，正是由于在漫长的进化过程中细胞间通讯方式的不断变化并趋于多样和精巧，才使得细胞与细胞之间形成了丰富的信息交流形式和复杂的信号传导网络，从而使原核生物和真核生物能够更好的生存和繁衍。 1 真核细胞与真核细胞之间的通讯所有的动物和植物都是真核生物，大多数动物和植物还是多细胞生物，因此真核细胞间的相互作用直接影响着动物和植物的生长和发育。真核细胞间的相互作用不仅在方式上花样繁多而且各条信号通路相互之间往往形成网络从而使真核细胞之间的通讯变得丰富和精巧。植物细胞间的胞间连丝，动物体内相邻细胞间的膜表面黏附分子的直接接触，特征性的间隙连接以及高等动物体内的神经突触，激素调节等都是非常重要但相对研究的比较成熟的细胞间信息交流方式[1,2]。因此，本部分将不再对它们作详细介绍，而主要集中于当前研究中非常热门但相对不是非常为人熟知的真核细胞间的通讯方式----细胞通道（intercellular channel）。细胞通道不仅对于细胞间的交流同时对于多细胞有机体的发育和形态建成都是必要的[5]。胞间连丝（plasmodesmata）和小管（nanotubular）分别是植物细胞和动物细胞的细胞间通道，两者的共同点是它们都是由肌动蛋白组成的细胞骨架支持并排除微管的参与[4]。植物细胞间的胞间连丝是相邻的植物细胞之间大分子物质的运输通道[2]。借助胞间连丝植物细胞的细胞质可以直接进行交流，从而使植物细胞间形成超细胞的整体性结构，因此胞间连丝曾被认为是植物细胞特有的细胞质直接联系的细胞间通讯方式[5]。然而借助3D动态显微镜（3D live microscopy），Gerdes 和他的同伴在体外培养的PC12 细胞中观察到高度精巧和动态的细胞间通道，通道建立在两个细胞之间，依赖于肌动蛋白，主要协助在细胞间选择性地转运胞内体来源的小泡，可以观察到以肌球蛋白驱动的胞内体小泡从通道小管的一侧进入从另一侧游出[6]。Frantisˇek Balusˇka 等人的研究表明动物细胞之间形成的这种小管富含肌动蛋白但是缺乏微管，因此又被称作隧道小管（tunnelling nanotubes），简写为TNTs[5]。这一发现使人们认识到，在动物细胞之间也可能形成类似植物细胞的胞间连丝的结构，从而使动物细胞的细胞质也能够实现直接的交流。研究还发现肌动蛋白的多聚化与TNTs的形成直接相关[6]，而另一方面，动物细胞的膜表面能经常性的形成一些以肌动蛋白为动力的特征性突出，包括microspikes , microvilli , stereocilia and filopodia[7]。而在海胆原肠胚形成过程中丝状伪足能够快速的伸出和缩回[8]。病理的黑色素细胞表面伸出的丝状伪足中含有分泌物质,

第九章细胞信号转导知识点总结

第九章细胞信号转导细胞通讯：一个信号产生细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用，然后通过信号转导产生靶细胞内一系列的生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应。信号传导：是指信号分子从合成的细胞中释放出来，然后进行传递。信号传导强调信号的产生、分泌与传送。信号转导：是指信号的识别、转移与转换，包括配体与受体的结合、第二信使的产生及其后的级联反应等。信号转导强调信号的接收与接收后信号转换的方式与结果。受体：是一类能够结合细胞外特异性信号分子并启动细胞反应的蛋白质。第二信使：细胞外信号分子不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，经信号转导，在细胞内产生非蛋白类小分子，这种细胞内信号分子称为第二信使。分子开关：细胞信号传递级联中，具有关闭和开启信号传递功能的分子。信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套特定机制，将胞外信号转化为胞内信号，最终调节特定基因表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。 G蛋白偶联受体：指配体-受体复合物与靶细胞的作用是要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将细胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞行为的受体。 cAMP信号通路：细胞外信号与细胞相应受体结合，导致细胞内第二信使cAMP 水平的变化而引起细胞反应的信号通路。（磷脂酰肌醇信号通路）双信使系统：胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合，激活膜上的磷脂激酶C，使质膜上的PIP2分解成IP3和DAG两个第二信使，将胞外信号转导为胞内信号，两个第二信使分别激活两种不同的信号通路，即IP3-Ca2+和DAG-PKC途径，实现对胞外信号的应答，因此将这种信号通路称为“双信使系统”。钙调蛋白：真核细胞中普遍存在的Ca2+应答蛋白。 Ras蛋白：Ras基因的产物，分布于质膜胞质侧，结合GTP时为活化状态，结合GDP时失活状态，因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白，具有GTP酶活性，具有分子开关的作用。

细胞间信号传递方式

第十一章细胞信号转导引言：单细胞生物直接对外界环境变化作出反应。高等生物是由成亿个细胞组成的有机体，细胞已分化成具有特殊结构与功能的机体组成单位，且大多数细胞不与外界直接接触，因此多细胞生物对外界的刺激（包括物理、化学因素），需要细胞间复杂的信号传递系统来传递，从而调控机体内每个细胞的新陈代谢和行为，以保证整体生命活动的正常进行。在人体，如果细胞间不能准确有效地传递信息，机体就可能出现代谢紊乱、疾病甚至死亡。述：人体细胞之间的信息传递可通过相邻细胞的直接接触来实现，但更重要的则是通过细胞分泌各种化学物质来调节自身和其他细胞的代谢和功能。这些具有调节细胞生命活动的化学物质称为信息物质。＊细胞信号转导：课本P136 述：细胞间的信息传递是跨膜的信号转导。信号转导包括以下步骤：特定的细胞释放信息物质→信息物质经扩散或血循环到达靶细胞（target cell）→与靶细胞的受体特异性结合→受体对信号进行转换并启动靶细胞内信使系统→靶细胞产生生物学效应。人体的信息物质和受体种类繁多，细胞内的信息传递形成一个网络系统，故细胞的信息传递极其复杂。第一节细胞间信号传递方式一、体液传导＊概念：细胞信号通过分泌信号分子（如激素），通过体液系统长距离或短距离转运，然后作用于靶器官或靶细胞而产生生物效应的传递方式。

（一）体液传导的特点（课本P136） 1．浓度低 2．效应广泛 3．多功能性和重叠性 4．交叉性（二）体液传导过程 1．内分泌传导――经典的体液传导过程述：信号分子由细胞合成并分泌进入血液，通过血液循环到全身各组织，可到达较远的靶细胞。 2．旁分泌传导述：有些信号分子通过组织液或细胞间液运输，到达比较近的靶细胞产生效应。 3．自分泌传导述：信号分子经细胞合成和分泌后，作用于自身细胞或邻近的同类细胞，分泌细胞本身可以是靶细胞。这种传导可产生群体效应，使细胞协同发育生长等。二、神经传导述：神经传导与体液传导比较，具有以下特点： ⒈作用快 ⒉消失快 ⒊调节精细

第八章细胞信号传导

学号：姓名：第八章细胞信号传导（课前五分钟火力侦查）一、填空题（1分/空，共20分） 1．以cAMP为第二信使的信号通路中，G蛋白的效应酶是 AC ，通过催化ATP生成cAMP 激活PKA ，使下游的靶蛋白磷酸化；磷脂酰肌醇双信使信号通路中，G蛋白的效应酶是 PLC ，通过催化磷脂酰肌醇生成IP3 和DAG 两个第二信使，分别激活IP3/Ca2+ 和DAG/PKC 两条途径。 2.NO（一氧化氮）的生成需要一氧化氮合酶的催化。NO生成后，扩散到邻近细胞，通过活化鸟苷酸环化酶酶来发挥作用。它对血管平滑肌细胞的作用是舒张。 3．介导细胞信号转导的细胞膜表面受体主要有三类: G蛋白耦联受体、离子通道耦联受体和酶联受体。其中 G蛋白耦联受体为7次跨膜蛋白；酶联受体却是单次跨膜蛋白。配体（如EGF）与受体酪氨酸激酶（RPTK）结合，引起受体构象变化，导致受体二聚化和自磷酸化，激活受体本身的酪氨酸蛋白激酶的活性。信号蛋白识别磷酸化酪氨酸残基的结构域是 SH2 。 4.粗面型ER对合成的蛋白质进行的糖基化修饰，主要是在糖基转移酶作用下发生在ER腔面，其方式包括：N- 连接的糖基化，它将寡糖基转移至天冬酰胺上，和O-连接的糖基化，它将寡糖基转移至丝氨酸或苏氨酸上。二、选择题（2分/小题，共20分） 1．一个PKA分子可以同时与（D ）个cAMP分子结合。 A.1 B.2 C.3 D.4 2、PKC没有被激活时游离于细胞质中，一旦被激活就成为膜结合蛋白，这种变化依赖于（C）。 A. 磷脂和C a2+ B. IP3和C a2+ C. DG和C a2+ D. DG和磷脂 3、鸟嘌呤核苷酸释放因子的作用是（D ）。 A. 抑制R as B. 激活R as C. 抑制G蛋白 D. 激活G蛋白 4、由细胞外信号转换成细胞内信使，从而使细胞对外界信号做出相应的反应，这是通过下列哪种机制完成的？（A ） A.信号转导 B.cAMP C.第二信使 D.信号分子 5、GTP酶激活蛋白（GAP）的作用是（ D ）。 A.激活Ras B.激活G蛋白 C.激活Ra b D.抑制G蛋白 6、在cAMP介导的第二信使途径中，关于GTP作用的表述中错误的是（ C ）。 A.它与G蛋白的α亚基结合 B.GTP的水解能促进AC的催化活性 C.它的结合能引起G蛋白的解离 D.它的效应会被G蛋白的GTPase活性所终止 7、由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号转导中，不能作为G蛋白效应器（酶）的有（ B ）。 A.腺苷酸环化酶 B.磷酸酶C C.离子通道 D.cGMP磷酸二酯酶 8、下列通讯系统中，受体可以进行自我磷酸化的是（ B ）。 A.鸟苷酸环化酶系统 B.酪氨酸蛋白激酶系统 C.腺苷酸环化酶系统 D.肌醇磷脂系统 9、具有GTPase活性的蛋白有（ D ）。 A.Src 蛋白 B.Smac蛋白 C. Raf蛋白 D.Ras蛋白 10、不参与细胞内钙波传递有关的因素有（ D ） A.IP3 B. Ca2+-ATPase C. Ca2+-Channal D.L-Tube

第八章细胞信号转导教案上课讲义

名师精编优秀教案朝阳师范高等专科学校教案课程名称：细胞生物学任课教师：聂颖开课系部：生化工程系开课学年：2013～2014学年度开课学期：第一学期

朝阳师范高等专科学校教案年月日课题名称第八章细胞信号转导课次第（1）次课课时 2 课型理论（√）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）教学目标掌握细胞通讯与细胞识别的概念和方式教学重点与难点重点：细胞通讯与细胞识别的概念和方式。难点：细胞通讯的概念。教学主要内容与教学设计一、概述（一）细胞通讯分别介绍细胞通讯概念、方式及信号分子和受体。（二）信号转导系统及其特性信号转导系统的基本组成与信号蛋白、细胞内信号蛋白的相互作用和信号转导系统的主要特性。二、细胞内受体介导的信号转导（一）细胞内核受体及其对基因表达的调节（二）NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合三、G蛋白耦联受体介导的信号转导（一）G蛋白耦联受体的结构与激活（二）G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路教学方法讲授法教学手段讲演结合，启发式课外学习安排比较G蛋白耦联受体介导的信号通路有何异同参考资料《细胞生物学》翟中和高等教育出版社《分子细胞生物学》韩贻仁高等教育出版社学习效果评测通过练习检测教学目标实现程度课外学习指导安排了解各种细胞通讯方式之间有何不同（续）教学基本内容及进程（注：本部分是重点，要详细，对教学内容与教学方法要根据教学大纲、教学对象进行设计，确定教学重点、难点、知识点的布控、教学方法的选择、教学时间的分配等。备注

一、概述（一）细胞通讯细胞通讯（cell communication）是指一个细胞发出的信息通过介质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。 1.细胞通讯的方式（1）通过分泌化学信号的通讯（化学通讯）化学通讯是间接的细胞通讯，指细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能。 ①内分泌（endocrine）：内分泌细胞分泌的激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。特点：低浓度；全身性；长时效。 ②旁分泌（paracrine）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括：各类细胞因子；气体信号分子（如：NO）。 ③自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于病理状态下，如肿瘤细胞。 ④通过化学突触传递神经信号（neuronal signaling）：神经递质（如乙酰胆碱）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。（2）细胞间接触依赖性通讯细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞。包括细胞-细胞黏着、细胞-基质黏着。细胞识别（cell recognition）：是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，也称膜表面分子接触通讯（3）细胞间隙连接（gap junction）动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 2.信号分子与受体信号分子是细胞信息的载体，种类繁多。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。受体多为糖蛋白，少数是糖脂、糖蛋白和糖脂复合物。根据靶细胞上受体存在的部位，分为：离子通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。细胞通讯概念及方式与图片结合进行讲解

细胞间的信息传递

考点名称：细胞间的信息传递细胞间的信息传递： 1、通讯方式：细胞间信息的传递有神经和体液两条途径，前者主要在生理学讨论。液体途径中有许多信息分子参与，所谓信息分子有细胞内外信息分子，细胞外的信息分子包括激素、细胞因子等，又称第一信使，是将信息从某一种细胞传递至另一种细胞，细胞内的信息分子，即第二信使，则承担将细胞接受的外来信息，转导至细胞内的任务，最终引起相应的生物效应。 2、分类：根据胞外信息分子是否直接进入另一细胞，分为直接通讯和间接通讯两大类。 ①直接通讯，指信息分子从相邻细胞之间的连接通道由一个细胞进入另一细胞所进行的通讯联系方式。连接通道由两个细胞质膜上的连接小体构成，连接小体是一种由六个亚基组成的蛋白质分子。连接小体通道的开关主要受Ca2+调节，细胞内Ca2+浓度提高，通道关闭。 ②间接通讯：指细胞产生的信息分子分泌到细胞外，经扩散或血液运输到靶细胞，并与靶细胞受体结合，再通过一定机理把信息传递入靶细胞，产生相应生理效应。这种方式可分长距离通讯和短距离通讯。 3、信息分子与受体结合的特点

①高亲和力：即使激素的浓度很低，也能与受体结合而产生生物效应。 ②特异性：信息分子通过特定的结构部位与受体特定结构域结合，所以只有有相应受体的靶细胞才对激素起反应。 ③结合反应的可逆性。 ④激素的生物效应大小通常与激素受体复合物的量成正比。知识拓展： 1、信息分子的类型及作用胞外信息分子分亲水性和亲脂性两大类。亲水性信息分子包括神经递质，肽类蛋白质类及儿茶酚胺类激素等：亲脂性信息分子包括类固醇激素、甲状腺激素等。信息分子的作用是与靶细胞的受体结合，改变受体的性质和作用。亲水性信息分子不能穿过细胞膜，其受体在靶细胞的膜上，亲脂性信息分子易穿过细胞膜，其受体存在于靶细胞的胞浆及细胞核中。 2、受体的概念、类型、数量和作用细胞中能识别配体（包括神经递质、激素、生长因子等）并与其特异结合，引起各种生物效应的分子均称受体。受体的化学本质多为结合蛋白质，在细胞表面的受体多为糖蛋白。 3、质膜受体可分四类： ①与离子通道偶联的受体； ②与G蛋白偶联的受体； ③与酷氨酸蛋白激酶偶联的受体； ④与鸟苷酸环化酶偶联的受体。 4、受体数量：各种靶细胞受体数量相差很大，少者每个细胞只500个左右，一般为 10000-20000个左右受体数目的多少，决定靶细胞以信息分子的敏感性。信息分子浓度低

细胞生物学关于细胞信号传导的研究

细胞生物学关于细胞信号传导的研究生命科学与技术学院2008级生物技术200806044022 黄富新摘要：细胞信号传导是近年以来热门的研究课题，也是今后科学研究的重点领域。细胞信号的传导是生命体独有而深奥的方式。它与生物体的生老病死密切相关，本文简单论述了信号传导与衰老、细胞核、中药药理及免疫缺陷的一些研究。关键字：细胞细胞信号信号转导细胞信号传递衰老肿瘤免疫缺陷信号传导( signal Lransduction)是90年代以来牛命科学研究领域的热点和前沿。最近，“关国信息研究所”对热点科学研究论文统计的数据表明，科研项日排行第一位和并列第一位的3项均为信号传导，并列第三位的3项，一项为信号传导，一项是理论物理，另一项是神经科学。信号传导研究之热，人们刘一它青睐程度之高，由此可见一斑。 1.信号转导与衰老机制关于衰老机制曾经有过许多假说，目前认为作为内因的遗传因素和作为外因的环境因素共同决定衰老的进程[1]，随着对衰老基因及端粒长度的研讨，对衰老的分子机制有了更加深人的认识，提出了衰老的复合途径假说(Multiple pathway ofsenescence)认为衰老是一种由多基因调控，受多个环境因素影响的复杂的遗传现象。目前已知，细胞衰老基因可分为两种:一是细胞增殖调控基因，如p53, p16, RB等，二是端粒酶调控相关基因，这两类基因都存在表达转录之后的磷酸化信号转导通路。p53为抑癌基因，在细胞增殖调控、细胞衰老及凋亡中发挥负调节作用，最近发现一种抑癌基因ING1，能够编码核酸蛋白p331NG1 ,而后者是p53信号转导通路的一个成分，在衰老机制中与p53共同发挥负调节作用[2]。除此之外，衰老细胞DNA合成抑制物(SDI-1)能干扰RB磷酸化，其调节为P53依赖性或非依赖性[3]。尽管端粒与转录和细胞周期之间的信号转导通路尚未确定，但已知端粒蛋白激酶和脂蛋白激酶活性在维持染色体的稳定性中发挥重要作用，足以说明在端粒与细胞周期之间存在信号转导通路[4]，这些转导通路的障碍或紊乱，将会影响衰老的进程。 2.信号转导与老年病2.1心脑血管疾病动脉硬化(AS)是引起老年心脑血管疾病的主要原因，血小板衍化生长因子(PDGF)为代表的许多生长因子通过促进血管平滑肌细胞的增殖，进而形成AS斑块，所有的生长因子与分布于各自靶细胞膜上的受体结合而发挥作用，在此需要经过一个受体信号转导的过程[5]。研究发现，尽管不同年龄组大鼠心肌中总腺昔酸和ATP水平无显著差异，但鸟昔酸水平随着年龄的增长而下降，缺血再灌注后心脏功能的恢复程度与心脏鸟昔酸池的贮藏成正比，由此证明，鸟昔酸作为第二信使在老年心脏信号转导中起到重要作用[6]:心脏肾上腺素能β受体(β-AR)与钙离子通道之间存在负反馈调节，此调节机制依赖钙通道的磷酸化反应和β-AR的信号转导[7]，心肌缺血与β-AR及其信号转导有密切关系[8-10]，心肌发生缺血时，心肌及冠状血管的β-AR密度的增加β- AR mRNA的表达也增加，缺血发生15 min内，β-AR激动剂激活腺昔酸环化酶(AC)的能力增强[11]，随着缺血的持续，尽管β-AR密度仍然维持在高水平，AC活性却降至正常水平以下，这种β-AR在数量与功能上的分离现象是由于β-AR脱敏而引起的[12]，关于β-A R脱敏的机理，目前认为最主要的是由于特异性的β-AR激酶(β-ARK)使激动剂占据的活性受体磷酸化[13]磷酸化的β-AR丧失了激活AC等第二信使的能力，由此使β-A R功能的70%被抑制[14]，衰老过程中细胞膜β-AR密度随年龄的增长而下调，心脏对β-AR激动剂的反应降低[15]，必然影响到β-AR信号转导，因而使老年人更加易于发生心肌缺血。 2.2肿瘤肿瘤与衰老一直有密切的关系，癌本身就是上皮的衰老退化，肿瘤的发生是由于失去了正常基因调控而致的基因型的质变，在原癌基因与抑癌基因的相互调控机制中有信号转导的参与[16]，端粒酶与肿瘤的关系目前已经证实，端

第九章细胞信号转导习题及答案

细胞生物学章节习题-第九章一、选择题 1、动物细胞内引起储存Ca2+释放的第二信使分子是（ A ）。 A. IP3 B. DAG C. cAMP D. cGMP 2、一氧化氮的受体是（B ）。 A. G蛋白偶联受体 B. 鸟苷酸环化酶 C. 腺苷酸环化酶 D. 受体酪氨酸激酶 3、表皮生长因子（EGF）的穿膜信号转导是通过（A ）实现的。 A. 活化酪氨酸激酶 B. 活化酪氨酸磷酸酶 C. cAMP调节途径 D. cGMP途径 4、有关cAMP信号通过，下列说法错误的是（B）。 A. 被激活的蛋白激酶A的催化亚基转为进入细胞核，使基因调控蛋白磷酸化 B. 结合GTP的α亚基具有活性，而βγ亚基复合物没有活性 C. βγ亚基复合物与游离的Gs的α亚基结合，可使Gs的α亚基失活 D. 这一通路的首要效应酶是腺苷酸环化酶，cAMP被环腺苷磷酸二酯酶消除 5、霍乱弧素引起急性腹泻是由于（A ）。 A. G蛋白持续激活 B. G蛋白不能被激活 C. 受体封闭 D. 蛋白激酶PKC功能异常 E. 蛋白激酶PKA功能异常 6、G蛋白具有自我调节活性的功能，下列哪种说法可以解释G蛋白活性丧失的原因（A ）。 A. α亚基的GTPase活性 B. 效应物的激活 C. 与受体结合 D. 亚基解离 7、胞内受体介导的信号转导途径对代谢调控的主要方式是下列哪种（A ）？ A. 特异基因的表达调节 B. 核糖体翻译速度的调节 C.蛋白降解的调节 D. 共价修饰调节 8、制备人类肝细胞匀浆液，然后通过离心技术分离细胞膜性成分和可溶性胞质。如在可溶胞质组分中加入肾上腺素，会发生下何种情况（D ） A. cAMP增加 B. 肾上腺素与其胞内受体结合 C. 腺苷环化酶的激活 D. cAMP浓度不变 9、1,4,5-三磷酸肌醇促进Ca2+从细胞那个部位释放进入细胞质（B ） A. 线粒体 B. 内质网 C. 质膜（从胞外到胞内） D. Ca2+-CaM复合体细胞 10、与视觉信号转导有关的第二信使分子是下列哪种成分（D ）。 A. 花生四烯酸 B. cAMP C. Ca2+ D. cGMP 二、填空题 1、Ras蛋白在RTKs介导的信号通路中起着关键作用，具有GTPase活性，当结合GTP 时为活化状态，当结合GDP 时为失活状态。GAP增强Ras的失活。 2、介导细胞信号传递的受体分为细胞内受体、离子通道偶联受体、酶连接的受体和G蛋白偶联受体。 3、细胞分泌信号的作用方式分为：自分泌、内分泌、旁分泌；通过化学突出传递申请信号。 4、细胞表面受体丝氨酸/苏氨酸激酶是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶次跨膜蛋白受体，受体胞内区具有活性，它的主要配体是转化生长因子β家族成员三、判断题 1、NO作为信号分子，它能使细胞内的cAMP水平升高。（x ） 2、Ca2+是细胞内广泛存在的信使，细胞质中游离的Ca2+浓度比胞外高。（x ） 3、细胞外信号都是通过细胞表面受体来进行跨膜信号传递的。（x ） 4、Ras蛋白被SOS激活后，可激活其下游的MEK激酶，再通过激活MEK激酶将Raf激酶