第八章细胞通讯和信号转导
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
信号转导途径中应答环境信号的中间物称为信 号转导分子，也称细胞内信使。
信号分子的化学本质是小分子活性物质或大分 子蛋白质。
第八章细胞通讯和信号转导
信号转导的基本机制 1.改变信号转导分子的浓度
小分子信号转导分子浓度改变 大分子信号转导蛋白浓度改变
2.改变信号转导蛋白的构象
化学修饰 变构调节
3.改变信号转导分子的定位
第八章细胞通讯和信号转导
2. 细胞表面分子接触通讯
细胞膜表面分子作为细胞的标记和作用分子， 与周围细胞特异性地相互识别、相互作用和相互协 调，从而传递调控信息。
第八章细胞通讯和信号转导
3. 化学信号通讯
细胞间进行远距离调控时 通过间接通讯方式。
一些细胞可分泌化学信号 至细胞外，化学信号作用于 靶细胞受体，与其结合，调 节靶细胞代谢。
第八章细胞通讯和信号转导
1. 细胞表面受体（膜受体）
存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖 蛋白。
根据其结构和转换信号的方式又分为三大类： 离子通道受体，G蛋白偶联受体和单次跨膜受体。
第八章细胞通讯和信号转导
（1）离子通道受体
• 受体本身是跨膜离子通道或其组成部分 • 受神经递质等化学信号调控 • 主要分布于突触后膜、运动终板 • 分为两类：阳离于通道受体和阴离子通道受体
将配体的信号进行转换，使之成为细胞内分子可 以识别的信号，并传递至其它分子，引起细胞的应 答
第八章细胞通讯和信号转导
受体的分类
根据受体在细胞内的位置，可分为 细胞表面受体（膜受体）：水溶性信号分子和其它 细胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子等 细胞内受体：脂溶性信号分子，如类固醇激素、甲 状腺素、维甲酸等
自分泌通讯
第八章细胞通讯和信号转导
二、受体
受体
是接收化学信号的分子，位于细胞膜上或细 胞内，能特异识别和结合化学信号，并把识别和 接受的信号准确无误地放大并传递到细胞内部， 进而引起生物学效应的糖蛋白质，个别是糖脂。
能与受体呈特异性结合的信号分子则称配体。
第八章细胞通讯和信号转导
受体的功能
1.识别并结合信号分子（配体） 2.向细胞内甚至细胞核转导信号
根据物理性质，可分为 脂溶性化学信号 水溶性化学信号
根据化学信号作用的距离范围，可分为 内分泌通讯的化学信号 旁分泌通讯的化学信号 自分泌通讯的化学信号
第八章细胞通讯和信号转导
1.内分泌通讯
特点 化学信号由特殊分化的内分泌细胞分泌 （激素） 作用距离最远，通过血液循环到达靶细胞 其受体为膜受体或胞内受体 大多数作用时间较长
第八章细胞通讯和信号转导
离子通道受体
第八章细胞通讯和信号转导
（2）G蛋白偶联受体
•向锚定于细胞膜胞质面的三聚体G蛋白传递信息 •一级结构含七个跨膜区，故又称为七次跨膜受体 •化学信号可以是神经递质、肽类激素、蛋白类激素、 脂质和核苷酸类小分子物质，此外还有味觉、嗅觉 和视觉信号
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
【目的要求】 ★细胞通讯、信号转导、受体的概念，细胞通讯方
式，信号转导的基本规律 ▲受体的种类，膜受体介导的信号转导途径 ●细胞内关键信号转导分子，细胞内受体介导的信
号转导过程，信号转导研究的生物学意义
第八章细胞通讯和信号转导
概述
外界环境变化时 单细胞生物 —— 直接作出反应 多细胞生物 ——通过细胞间复杂的信号传递 系统来传递信息，从而调控机体活动。
第八章细胞通讯和信号转导
2.旁分泌通讯
特点 化学信号不进入血循环，通过扩散作用 到达附近的靶细胞 一般作用时间较短
例如 生长因子、前列腺素等。
第八章细胞通讯和信号转导
旁细胞通讯
第八章细胞通讯和信号转导
3.自分泌通讯
特点 化学信号作用于分泌细胞自身 作用时间较短。
例如： 某些生长因子等
第八章细胞通讯和信号转导
例如 胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等
第八章细胞通讯和信号转导
内分泌通讯
第八章细胞通讯和信号转导
按激素的化学组成，分为 含氮激素：肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激 素 、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等 类固醇激素：性激素、皮质醇、醛固酮等
按激素受体的分布部位，分为 胞内受体激素: 甲状腺素、类固醇激素 胞膜受体激素: 除甲状腺素外其他的含氮激素
第八章细胞通讯和信号转导
（3）单次跨膜受体
•生长因子和细胞因子的受体大都是单次跨膜糖蛋 白，称为单次跨膜受体。 •按照其结构特点进一步分成若干家族或亚家族：
细胞因子受体 蛋白酪氨酸激酶受体（RTK） 蛋白丝氨酸／苏氨酸激酶受体 鸟苷酸环化酶受体
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
第二信使
蛋白激酶/磷酸酶
关键酶/功能蛋白
第八章细胞通讯和信号转导
一、化学信号
环境信号主要是化学信号，此外还有各种物理 信号。细胞之间通过化学信号传递代谢信息。
化学信号作用于信号转导分子而触发信号转导， 与其直接结合的信号转导分子称为受体，化学信 号则称为该受体的配体。
第八章细胞通讯和信号转导
化学信号分子的种类
信号转导分子移位
第八章细胞通讯和信号转导
三、信号转导的基本规律
• 细胞信号的发生和终止 • 信号转导过程的级联放大效应 • 信号转导途径的通用性 • 信号转导途径的特异性 • 细胞通讯网络的精密性
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
第二节 分子基础
信号分子 受体
分子开关பைடு நூலகம்
催化产生第二信使的酶
第八章细胞通讯和信号转导
化学信号通讯的一般步骤 上游分泌细胞合成并释放化学信号 化学信号转运到达靶细胞
与靶细胞的受体特异性结合 化学信号-受体复合物引起靶细胞产生效应
化学信号清除、细胞应答终止
第八章细胞通讯和信号转导
二、信号转导的基本机制
环境信号通过细胞通讯传递至靶细胞，通过信 号转导对靶细胞的代谢产生影响。
第八章细胞通讯和信号转导
细胞通讯 细胞间识别、联络、作用和制约的过程。
信号转导 针对环境信号所发生的细胞应答过程。
第八章细胞通讯和信号转导
第一节 基本原理
一、细胞通讯的基本方式
细胞间隙连接通讯 细胞表面分子接触通讯 化学信号通讯
第八章细胞通讯和信号转导
1. 细胞间隙连接通讯
细胞间隙连接是在电 子显微镜下可观察到的 存在于相邻细胞间的膜 连接结构，其化学本质 是蛋白质，基本单位是 连接子。
信号分子的化学本质是小分子活性物质或大分 子蛋白质。
第八章细胞通讯和信号转导
信号转导的基本机制 1.改变信号转导分子的浓度
小分子信号转导分子浓度改变 大分子信号转导蛋白浓度改变
2.改变信号转导蛋白的构象
化学修饰 变构调节
3.改变信号转导分子的定位
第八章细胞通讯和信号转导
2. 细胞表面分子接触通讯
细胞膜表面分子作为细胞的标记和作用分子， 与周围细胞特异性地相互识别、相互作用和相互协 调，从而传递调控信息。
第八章细胞通讯和信号转导
3. 化学信号通讯
细胞间进行远距离调控时 通过间接通讯方式。
一些细胞可分泌化学信号 至细胞外，化学信号作用于 靶细胞受体，与其结合，调 节靶细胞代谢。
第八章细胞通讯和信号转导
1. 细胞表面受体（膜受体）
存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖 蛋白。
根据其结构和转换信号的方式又分为三大类： 离子通道受体，G蛋白偶联受体和单次跨膜受体。
第八章细胞通讯和信号转导
（1）离子通道受体
• 受体本身是跨膜离子通道或其组成部分 • 受神经递质等化学信号调控 • 主要分布于突触后膜、运动终板 • 分为两类：阳离于通道受体和阴离子通道受体
将配体的信号进行转换，使之成为细胞内分子可 以识别的信号，并传递至其它分子，引起细胞的应 答
第八章细胞通讯和信号转导
受体的分类
根据受体在细胞内的位置，可分为 细胞表面受体（膜受体）：水溶性信号分子和其它 细胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子等 细胞内受体：脂溶性信号分子，如类固醇激素、甲 状腺素、维甲酸等
自分泌通讯
第八章细胞通讯和信号转导
二、受体
受体
是接收化学信号的分子，位于细胞膜上或细 胞内，能特异识别和结合化学信号，并把识别和 接受的信号准确无误地放大并传递到细胞内部， 进而引起生物学效应的糖蛋白质，个别是糖脂。
能与受体呈特异性结合的信号分子则称配体。
第八章细胞通讯和信号转导
受体的功能
1.识别并结合信号分子（配体） 2.向细胞内甚至细胞核转导信号
根据物理性质，可分为 脂溶性化学信号 水溶性化学信号
根据化学信号作用的距离范围，可分为 内分泌通讯的化学信号 旁分泌通讯的化学信号 自分泌通讯的化学信号
第八章细胞通讯和信号转导
1.内分泌通讯
特点 化学信号由特殊分化的内分泌细胞分泌 （激素） 作用距离最远，通过血液循环到达靶细胞 其受体为膜受体或胞内受体 大多数作用时间较长
第八章细胞通讯和信号转导
离子通道受体
第八章细胞通讯和信号转导
（2）G蛋白偶联受体
•向锚定于细胞膜胞质面的三聚体G蛋白传递信息 •一级结构含七个跨膜区，故又称为七次跨膜受体 •化学信号可以是神经递质、肽类激素、蛋白类激素、 脂质和核苷酸类小分子物质，此外还有味觉、嗅觉 和视觉信号
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
【目的要求】 ★细胞通讯、信号转导、受体的概念，细胞通讯方
式，信号转导的基本规律 ▲受体的种类，膜受体介导的信号转导途径 ●细胞内关键信号转导分子，细胞内受体介导的信
号转导过程，信号转导研究的生物学意义
第八章细胞通讯和信号转导
概述
外界环境变化时 单细胞生物 —— 直接作出反应 多细胞生物 ——通过细胞间复杂的信号传递 系统来传递信息，从而调控机体活动。
第八章细胞通讯和信号转导
2.旁分泌通讯
特点 化学信号不进入血循环，通过扩散作用 到达附近的靶细胞 一般作用时间较短
例如 生长因子、前列腺素等。
第八章细胞通讯和信号转导
旁细胞通讯
第八章细胞通讯和信号转导
3.自分泌通讯
特点 化学信号作用于分泌细胞自身 作用时间较短。
例如： 某些生长因子等
第八章细胞通讯和信号转导
例如 胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等
第八章细胞通讯和信号转导
内分泌通讯
第八章细胞通讯和信号转导
按激素的化学组成，分为 含氮激素：肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激 素 、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等 类固醇激素：性激素、皮质醇、醛固酮等
按激素受体的分布部位，分为 胞内受体激素: 甲状腺素、类固醇激素 胞膜受体激素: 除甲状腺素外其他的含氮激素
第八章细胞通讯和信号转导
（3）单次跨膜受体
•生长因子和细胞因子的受体大都是单次跨膜糖蛋 白，称为单次跨膜受体。 •按照其结构特点进一步分成若干家族或亚家族：
细胞因子受体 蛋白酪氨酸激酶受体（RTK） 蛋白丝氨酸／苏氨酸激酶受体 鸟苷酸环化酶受体
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
第二信使
蛋白激酶/磷酸酶
关键酶/功能蛋白
第八章细胞通讯和信号转导
一、化学信号
环境信号主要是化学信号，此外还有各种物理 信号。细胞之间通过化学信号传递代谢信息。
化学信号作用于信号转导分子而触发信号转导， 与其直接结合的信号转导分子称为受体，化学信 号则称为该受体的配体。
第八章细胞通讯和信号转导
化学信号分子的种类
信号转导分子移位
第八章细胞通讯和信号转导
三、信号转导的基本规律
• 细胞信号的发生和终止 • 信号转导过程的级联放大效应 • 信号转导途径的通用性 • 信号转导途径的特异性 • 细胞通讯网络的精密性
第八章细胞通讯和信号转导
第八章细胞通讯和信号转导
第二节 分子基础
信号分子 受体
分子开关பைடு நூலகம்
催化产生第二信使的酶
第八章细胞通讯和信号转导
化学信号通讯的一般步骤 上游分泌细胞合成并释放化学信号 化学信号转运到达靶细胞
与靶细胞的受体特异性结合 化学信号-受体复合物引起靶细胞产生效应
化学信号清除、细胞应答终止
第八章细胞通讯和信号转导
二、信号转导的基本机制
环境信号通过细胞通讯传递至靶细胞，通过信 号转导对靶细胞的代谢产生影响。
第八章细胞通讯和信号转导
细胞通讯 细胞间识别、联络、作用和制约的过程。
信号转导 针对环境信号所发生的细胞应答过程。
第八章细胞通讯和信号转导
第一节 基本原理
一、细胞通讯的基本方式
细胞间隙连接通讯 细胞表面分子接触通讯 化学信号通讯
第八章细胞通讯和信号转导
1. 细胞间隙连接通讯
细胞间隙连接是在电 子显微镜下可观察到的 存在于相邻细胞间的膜 连接结构，其化学本质 是蛋白质，基本单位是 连接子。