细胞的信号转导功 (1)
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细胞的信号转导(共22张PPT)
神经肌肉接头 乙酰胆硷
神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
7
（二）电压门控离子通道 1、涵义
接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子 跨膜流动将信号转导到细胞内部。
2、信号转导过程
刺激 细胞膜电位的变化 电
压门控离子通道开放或关闭
离子内流或外流
新信号形成
8
Na+通道和K+通道通道作用示意图
9
（三）机械门控通道
1、由离子通道完成的跨膜信号传递过程
Na+通道和K+通道刺通道激作用示信意图号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电
位变化→膜内信息→细胞功能改变 几种主要的跨膜信号转导方式
Na+通道和K+通道通道作用示意图 几种主要的跨膜信号转导方式
几种主要的跨膜信号转导方式
离子内流或外流
新信号形成
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变
内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部
位； 通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋
白。
11
2）G蛋白（ GTP结合蛋白）
耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由α、β和γ
三个亚单位组成，其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位 点和GTP酶活性。
非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其α亚单位结合 一分子的GDP；
磷酸二脂酶(PDE) 磷脂酶A2等
B、 离子通道:
14
4）第二信使：
它是激素、递质、细胞因子等信号分 子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因 子，间接地把细胞外信号转入细胞内。
包括cAMP（环磷酸腺苷）、三磷酸 肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷 (cGMP)和Ca2+等。
神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
7
（二）电压门控离子通道 1、涵义
接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子 跨膜流动将信号转导到细胞内部。
2、信号转导过程
刺激 细胞膜电位的变化 电
压门控离子通道开放或关闭
离子内流或外流
新信号形成
8
Na+通道和K+通道通道作用示意图
9
（三）机械门控通道
1、由离子通道完成的跨膜信号传递过程
Na+通道和K+通道刺通道激作用示信意图号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电
位变化→膜内信息→细胞功能改变 几种主要的跨膜信号转导方式
Na+通道和K+通道通道作用示意图 几种主要的跨膜信号转导方式
几种主要的跨膜信号转导方式
离子内流或外流
新信号形成
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变
内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部
位； 通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋
白。
11
2）G蛋白（ GTP结合蛋白）
耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由α、β和γ
三个亚单位组成，其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位 点和GTP酶活性。
非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其α亚单位结合 一分子的GDP；
磷酸二脂酶(PDE) 磷脂酶A2等
B、 离子通道:
14
4）第二信使：
它是激素、递质、细胞因子等信号分 子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因 子，间接地把细胞外信号转入细胞内。
包括cAMP（环磷酸腺苷）、三磷酸 肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷 (cGMP)和Ca2+等。
细胞信号转导(1)
Degredation of cAMP
激素
结合
G蛋白偶联受体
G蛋白
ATP
腺苷酸环化酶
Mg2+ ，or Mn2+
cAMP
蛋白激酶A （Protein kinase A，PKA）
级联反应(靶酶磷酸化、直接激活特定的转录调控因子 )
PKA的作用机制： 使底物蛋白磷酸化
TGACGTCA
底物：
cAMP反应原件结合蛋白（CREB）
第一信使:由细胞分泌的能够调节机体功能的一 大类生物活性分子。 根据胞外信号的特点及作用机制分： 激素--胰岛素、甲状腺素、肾上腺素
神经递质：乙酰胆碱、去甲肾上腺素
局部化学介质：生长因子、前列腺素、NO
激素 神经递质 局部介质
激动剂: 与受体结合后产生效应
Ⅰ型激动剂
Ⅱ型激动剂
拮抗剂：与受体结合后不产生效应，但可阻断激动
入血
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
1-磷酸葡萄糖
肾上腺素
3.糖原分解的停止
肝细胞膜表面受体
G蛋白
腺苷酸环化酶（AC）
磷酸二酯酶
ATP 无活性PKA
无活性的 磷酸化酶激酶
cAMP
5’ AMP
活化的PKA
磷酸酶
活化的 磷酸化酶激酶
磷酸酶
糖原磷酸化酶b
糖原磷酸化酶a 1-磷酸葡萄糖 糖原
入血
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
PLC
信号刺激
细胞内钙库 质膜
钙通道开放
胞内钙离子浓度瞬时升高 形成钙离子-CaM复合物 激活靶酶
蛋白质磷酸化酶激酶（PhK） 肌球蛋白轻链激酶（MLCK） 钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaM-PK）
植物生理学—信号转导1
第七章
植物细胞信号转导
植物细胞信号转导的概念、特点 研究内容和意义
植物细胞信号转导过程
刺激与感受 信号转导 蛋白质可逆磷酸化 细胞反应
§1 植物细胞信号转导概述 • 植物生命活动
– 物质代谢 – 能量转化 – 信息流 物质流 信息流 能量流
• 一种特殊的代谢过程 • 传递环境变化的信息 • 调节和控制物质与能量代谢\生理反应\生长发育 物质流、能量流一起组成植物体的生命活动全过程
生效应。自然条件下发生涝害或淹水时植株体内就经常存在
这类信号的传递。
胞间信号的传递
2.化学信号的韧皮部传递 韧皮部是同化物长距离运输的主要途径，也是化学信号 长距离传递的主要途径。植物体内许多化学信号物质，如ABA、 JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。 一般韧皮部信号传递的速度在0.1～1mm·s-1之间，最高可达 4mm·s-1。 3.化学信号的木质部传递 化学信号通过集流的方式在木质部内传递。 近年来这 方面研究较多的是植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速 合成并输出某些信号物质，如ABA。根系合成ABA的量与其受 的胁迫程度密切相关。合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶 片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的 开放。
异三聚体G蛋白
小G蛋白
1. 2. 3. 4.
静息态； 胞间信号与受体结合； G蛋白与受体结合被激活，甩去GDP,暴露GTP结合位点； G蛋白与GTP结合，蛋白质构象改变，脱去效应器活性 位点抑制因子β亚基； 5. 激活的G蛋白水解GTP,触发效应器，把胞间信号转换位 胞内信号； 6. G蛋白重新结合β亚基回到原初构象，恢复静息态。
膜表面受体主要有三类
• 目前研究接受外界信号必需的植物受体主要有 三种： 植物激素受体 光信号受体（包括对红光和远红光敏感的 光敏色素、对蓝光敏感的蓝光受体和对紫外敏 感的紫外光受体） 感病诱导因子受体。 现在对光敏色素的研究比较深入，对植物激素受体的
植物细胞信号转导
植物细胞信号转导的概念、特点 研究内容和意义
植物细胞信号转导过程
刺激与感受 信号转导 蛋白质可逆磷酸化 细胞反应
§1 植物细胞信号转导概述 • 植物生命活动
– 物质代谢 – 能量转化 – 信息流 物质流 信息流 能量流
• 一种特殊的代谢过程 • 传递环境变化的信息 • 调节和控制物质与能量代谢\生理反应\生长发育 物质流、能量流一起组成植物体的生命活动全过程
生效应。自然条件下发生涝害或淹水时植株体内就经常存在
这类信号的传递。
胞间信号的传递
2.化学信号的韧皮部传递 韧皮部是同化物长距离运输的主要途径，也是化学信号 长距离传递的主要途径。植物体内许多化学信号物质，如ABA、 JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。 一般韧皮部信号传递的速度在0.1～1mm·s-1之间，最高可达 4mm·s-1。 3.化学信号的木质部传递 化学信号通过集流的方式在木质部内传递。 近年来这 方面研究较多的是植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速 合成并输出某些信号物质，如ABA。根系合成ABA的量与其受 的胁迫程度密切相关。合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶 片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的 开放。
异三聚体G蛋白
小G蛋白
1. 2. 3. 4.
静息态； 胞间信号与受体结合； G蛋白与受体结合被激活，甩去GDP,暴露GTP结合位点； G蛋白与GTP结合，蛋白质构象改变，脱去效应器活性 位点抑制因子β亚基； 5. 激活的G蛋白水解GTP,触发效应器，把胞间信号转换位 胞内信号； 6. G蛋白重新结合β亚基回到原初构象，恢复静息态。
膜表面受体主要有三类
• 目前研究接受外界信号必需的植物受体主要有 三种： 植物激素受体 光信号受体（包括对红光和远红光敏感的 光敏色素、对蓝光敏感的蓝光受体和对紫外敏 感的紫外光受体） 感病诱导因子受体。 现在对光敏色素的研究比较深入，对植物激素受体的
细胞的信号转导
• 由膜上的腺苷酸环化酶（AC）环化胞浆内 • ATP形成cAMP。 • cAMP是最早确定的第二信使。 正常情况下，cAMP的生成与分解保持平衡，使 胞浆内cAMP浓度保持在10-7M以下。当配体与受体 结合后，1个AC可生成许多cAMP，使cAMP的水平 在几秒钟内增高20倍以上。
• • • • • • •
3. PLA 2 –AA信号转导系统 花生四烯酸（ AA）是通过磷脂酶水解膜磷脂释放的不饱
和脂肪酸。 1）PLA2的激活机制 ：
许多细胞外信号（如肾上腺素能激动剂、缓激肽、凝血
酶等）都可激活PLA2，有些PLA2通过G蛋白激活；有些 PLA2被PLC激活，PLC通过增加胞内Ca2+、或激活PKC间 接激活PLA2。细胞外信号刺激PLA2途径直接在sn-2位置 脱酯释放AA，是生成AA的重要途径，也是细胞调控AA生
期使用激动剂和拮抗剂的药理或病理情况下，将之除去后受体 数量和反应性均可恢复。
（2）根据调节的种类，分为
1）受体的数目与结合容量：促使受体数目或结合
容量增加的调节称为上调。反之称为下调。
2）反应性：在内环境影响下，受体反应性会产生增
敏、失敏等现象。 增敏：细胞在某种因素的作用下，受体与配体结合的
敏感性增加。如甲状腺素可增加细胞对儿茶酚胺、TSH、
第二节 细胞的跨膜信号转导功能
• 跨膜信号转导 • （transmembrane signal transduction）
（一）细胞信号转导
1. 细胞信号转导的概念
不同形式的外界信号作用于细胞时，通常并不进入细胞或 直接影响细胞内过程，而是作用于细胞膜表面（少数类固 醇激素和甲状腺激素除外）通过引起膜结构中一种或数种 特殊蛋白质分子的变构作用，将外界环境变化的信息以新
细胞信号转导
细胞信号转导细胞信号转导是指细胞内外信息的传递和转化过程，这一过程起着调节和控制细胞生理活动的重要作用。
通过信号传递，细胞可以对外界环境做出适应性的反应，维持内部稳态，实现生长、分化和细胞命运决定等功能。
本文将从信号的产生、传递和转导机制等方面进行讨论。
一、信号的产生1. 内源性信号细胞自身产生的化学物质可以作为信号分子，以调节细胞内外环境。
例如，细胞内的离子浓度、pH值和代谢产物等，都可以通过信号传递机制发挥作用。
2. 外源性信号外界环境中的物质和刺激也可以作为细胞信号的来源。
例如，细胞表面的受体可以与激素、细菌毒素和细胞外基质等结合，引发相应的信号传递。
二、信号的传递细胞信号传递通常有三种主要方式：通过直接细胞接触、通过细胞间联系以及通过远距离的物质传递。
1. 直接细胞接触细胞表面的受体与邻近细胞的配体结合，通过接触传递信号。
这种方式在免疫系统的活化、神经细胞的传递和胚胎发育等过程中起重要作用。
2. 细胞间联系细胞通过细胞间连接物质（如细胞间隙连接、紧密连接和连接蛋白）进行信号传递。
这种方式在组织内细胞间的协调和相互影响中起到重要作用。
3. 物质传递一些信号分子可以通过远距离的物质传递，例如激素、细菌毒素和神经递质等。
它们通过血液、淋巴液和突触间隙等途径到达目的地细胞，触发相应的信号级联反应。
三、信号的转导机制1. 受体的激活和信号传导当信号分子结合至受体上时，受体会发生构象变化，从而激活相应的信号通路。
这种激活过程包括泛素化修饰、磷酸化等，促使信号传导的启动。
2. 信号通路的级联反应一旦信号通路被启动，连锁反应会引发一系列级联反应。
这些反应会通过激活一些键酶、转录因子和细胞器等，最终产生细胞内外多种生理活动的结果。
3. 信号的转导和传递信号通路中的组分和中介物质可以通过蛋白质相互作用、分子承载体和次级信号等方式，进行信号的转导和传递。
这种方式可以将信号的强度和特异性传递至下游组分，以发挥预期的生物学功能。
细胞的信号转导
一、细胞信号转导概述（一）信号转导的概念在多细胞生物体中，细胞间的信号转导(signaltransduction)与交换对细胞的生存非常重要。
细胞的信号转导是通过多种分子相互作用的一系列有序反应，将来自细胞外的信息传递到细胞内各种效应分子，并产生生物效应的过程。
通常所指的信号转导是指跨膜信号转导(transmembrane signal transduction)，即生物活性物质（如神经递质、激素、细胞因子等）通过受体或离子通道的作用，将其转变为细胞内各种分子数量、分布或活性的变化，从而对细胞的功能、代谢、生长速度、迁移等生物学行为产生影响。
（二）信号转导系统的基本组成细胞信号转导系统通常由信息分子(signaling molecule)、受体(receptor)、转导体(transducer)及效应体(effector)四个环节组成。
信息分子的受体位于靶细胞的质膜上、胞质或核内，与之相结合的相应信息分子统称为配体(ligand)。
配体与受体的结合可诱导受体的构象发生变化，激活转运体，进而启动细胞内的信息转导途径（如效应体的级联反应），最终导致细胞功能的改变。
（三）信号转导的主要途径根据介导的配体和受体的不同，信号转导可分为两大类，一类是水溶性配体或物理信号作用于膜受体，随后经历跨膜和细胞内信号转导体的依次作用，最终作用于效应体，产生效应。
依据膜受体特性的不同，这类信号转导又有多种通路，主要是由离子通道型受体、G蛋白耦联受体、酶联受体和招募型受体介导的信号转导。
另一类是脂溶性配体直接与胞质受体或核受体结合而发挥作用，这类方式通常都是通过影响基因表达而产生效应。
应当注意到膜受体介导的信号转导也大多可以影响转录因子的活性而改变基因的表达。
（四）信号转导途径间的交互联系细胞信号转导通路的细节非常复杂，涉及蛋白质等相互作用以及相关基因表达的过程，而且各种信号转导通路间存在更为复杂的联系，构成错综复杂的信号网络(signaling network)。
细胞的信号转导
于附近的靶细胞，如：生长因子 、前列腺素、 NO等
4. 自分泌信号：与上述三类不同的是，信号发放细胞和靶
细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。
从溶解性来看又可分为脂溶性和水溶性两类：
脂溶性信号分子：如甾类激素和甲状腺素，可直接穿膜进入靶细胞 ，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达。
其共同特点是： ①特异性 ②复杂性 ③时间效应
按产生和作用方式分：
1. 激素 ：内分泌信号，经血液或淋巴循环转运，作用距离
远、范围大、持续时间长。如：胰岛素、甲状腺素、肾 上腺素等
2. 神经递质：突触分泌信号，作用时间、距离短，如： 乙
酰胆碱、去甲肾上腺素等
3. 局部化学介质 ：旁分泌信号，通过细胞外液介导，作用
参与G蛋白偶联受体进行信号转导的第二信使有cAMP 、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DAG ）、Ca2+等。第二信使的作用是对胞外信号起转换和 放大的作用。
（一）cAMP信号途径
1、刺激性/抑制性激素和相应受体
Gs/ Gi
腺苷酸环化酶（AC）：跨膜12次，在G蛋白激 活下，催化ATP生成cAMP。
Adenylate cyclase
2、依赖cAMP的蛋白激酶A（Protein Kinase A， PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。
•cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离， 释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。
3、环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)：降解cAMP生成5’-AMP ，终止其信号功能。
量氯离子和水分子持续转运入肠腔 ，引起严重
腹泻和脱水。
四、蛋白激酶功能异常
肿瘤促进剂佛波酯与DAG结构类似，取代其与 PKC结合而活化PKC，但不被降解，从而使PKC 不可逆活化，细胞不可控的生长、增殖。
4. 自分泌信号：与上述三类不同的是，信号发放细胞和靶
细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。
从溶解性来看又可分为脂溶性和水溶性两类：
脂溶性信号分子：如甾类激素和甲状腺素，可直接穿膜进入靶细胞 ，与胞内受体结合形成激素-受体复合物，调节基因表达。
其共同特点是： ①特异性 ②复杂性 ③时间效应
按产生和作用方式分：
1. 激素 ：内分泌信号，经血液或淋巴循环转运，作用距离
远、范围大、持续时间长。如：胰岛素、甲状腺素、肾 上腺素等
2. 神经递质：突触分泌信号，作用时间、距离短，如： 乙
酰胆碱、去甲肾上腺素等
3. 局部化学介质 ：旁分泌信号，通过细胞外液介导，作用
参与G蛋白偶联受体进行信号转导的第二信使有cAMP 、cGMP、三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DAG ）、Ca2+等。第二信使的作用是对胞外信号起转换和 放大的作用。
（一）cAMP信号途径
1、刺激性/抑制性激素和相应受体
Gs/ Gi
腺苷酸环化酶（AC）：跨膜12次，在G蛋白激 活下，催化ATP生成cAMP。
Adenylate cyclase
2、依赖cAMP的蛋白激酶A（Protein Kinase A， PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。
•cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离， 释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。
3、环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)：降解cAMP生成5’-AMP ，终止其信号功能。
量氯离子和水分子持续转运入肠腔 ，引起严重
腹泻和脱水。
四、蛋白激酶功能异常
肿瘤促进剂佛波酯与DAG结构类似，取代其与 PKC结合而活化PKC，但不被降解，从而使PKC 不可逆活化，细胞不可控的生长、增殖。
第9章 细胞信号转导(1)
受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路
受体酪氨酸激酶（Receptor tyrosine kinase,RTK)又称 酪氨酸蛋白激酶受体。迄今已鉴定有50多种，包含7个 亚族。 RTK的N端位于胞外，是配体结合结构域，C端位于胞 内，具有酪氨酸激酶结构域，并具有自磷酸化位点。 大多数RTK是单体跨膜蛋白，配体结合导致受体二聚 化，形成同源或异源二聚体。 胞外配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素，包 括多种生长因子、胰岛素和胰岛素样生长因子。 RTK的主要功能是控制细胞生长、分化而不是调控细 胞中间代谢。
NO参与的信号途径
NO是一种具有自由基性质的脂溶性气体分子，能够 透过细胞膜迅速扩散 NO在细胞内极其不稳定，半衰期2-30s，被氧化后以 NO3-和NO2-形式存在细胞外液中 NO只能在组织中局部扩散，对邻近的靶细胞发挥作 用 血管内皮细胞，神经细胞时NO的生成细胞，以精氨 酸为底物
细胞因子受体与JAK-STAT信号通路
3 其它细胞表面受体介导的信号通路
Wnt受体和Hedgehog受体介导的信号通路：通 过配体与受体结合引发胞质内多蛋白复合物去 装配，从而释放转录因子，在转位到核内调控 基因表达。 NF-B和Notch信号通路涉及到抑制物或受体本 身蛋白切割作用，从而释放活化的转录因子， 再转位到核内调控基因表达。
cAMP-PKA信号通路
cAMP为第二信使，激活蛋白激酶A（Protein kinase A, PKA）。 无活性PKA含有两个调节亚基（R）和2个催化亚基组 （C）成的四聚体，每个R亚基有2个cAMP结合位点。
cAMP-PKA信号通路对肝细胞和肌细胞糖原代谢的调节 GS:糖原合成酶 PKA：蛋白激酶A IP：磷蛋白磷酸酶抑制蛋白 PP：磷蛋白磷酸酶 G-1-P: 葡萄糖-1-磷酸 GPK:糖原磷酸化酶激酶 GP：糖原磷酸化酶
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8、通过膜受体起调节作用的激素是 A、性激素 B、糖皮质激素 C、肾上腺素
D、表皮生长因子
D、甲状腺激素
9、IP3与相应受体结合后，可使胞内哪种离子浓度升高 A、K+ B、Ca2+ C、Na+ D、Mg2+
10、G蛋白是指
A、蛋白激酶A
C、蛋白激酶C
B、鸟苷酸环化酶
D、鸟苷酸结合蛋白
11、肾上腺素与膜受体结合后，激活G蛋白后能
第一信使+G蛋白偶联受体 G蛋白-GDP G蛋白-GTP
腺苷酸环化酶（AC）
环-磷酸腺苷（cAMP） 蛋白激酶A 蛋白质、转录因 子Байду номын сангаас酸化，细胞 功能改变
特点：
cAMP是该通路第二信使 经该通路转导信号的受体有： β肾上腺素受体、多巴胺D1受体、前列腺素受体; α2肾上腺素受体、5-HT1受体、多巴胺D2受体
受体的类型 膜受体 胞质受体、核受体 配体：
能与受体发生特异性结合 的活性物质。
二、细胞信号转导的主要通路
(一)水溶性配体与膜受体结合
离子通道型受体介导的信号转导 G蛋白偶联受体介导的信号转导 酶联型受体介导的信号转导 (二)脂溶性配体与胞内受体结合
1、离子通道型受体介导的信号转导
离子通道类型： 化学门控通道 电压门控通道
A、激活鸟苷酸环化酶 B、抑制鸟苷酸环化酶
C、激活腺苷酸环化酶
D、抑制腺苷酸环化酶
12、PKA所磷酸化的氨基酸主要是 A、酪氨酸 B、甘氨酸 C、甘氨酸/丝氨酸 D、丝氨酸/苏氨酸
环磷酸鸟苷(cGMP)
三磷酸肌醇（IP3） 二酰甘油(DG)
（5）蛋白激酶：被第二信使激活后，能将ATP分子上
的磷酸基团转移到底物蛋白而产生蛋白磷酸化。 如：
蛋白激酶A（PKA）：环磷酸腺苷(cAMP)依赖性蛋白激酶
蛋白激酶C（PKC）：Ca2+依赖性蛋白激酶
（2）主要的信号转导通路 1）受体-G蛋白-AC通路
特点：
经该通路转导信号的受体有：
α1肾上腺素受体、5-HT2受体等
IP3、DG是该通路第二信使
IP3是水溶性小分子物质，可扩散入细胞内刺激胞内钙
离子的释放
DG属脂溶性物质，与Ca2+、磷脂酰丝氨酸一起，进一
步激活PKC，磷酸化下游蛋白而发挥生理作用；
IP3可被磷酸单脂酶降解、DG在PLA2等作用下降解
细胞的信号转导功能
概念：生物学信号从细胞外转入细胞内，使 细胞产生生物学效应的过程。 意义：调节细胞的功能，使机体适应内外环境的
变化。
一、受体传递信号的基本过程
细胞外信号分子与受体识别、结合 → 膜 蛋白分子构象改变
→ 新信号进入胞内→
细胞膜电位或其他功能发生变化
信号的类型
化学信号 机械信号 电磁信号 电信号 激素, 递质, 细胞因子 声音 光 电流
甲状腺激素 核受体 激素核受体复合物 调控DNA转录
合成新的蛋白质， 细胞功能发生改变
1．下列不属于第二信使的是
A．cGMP B.c-AMP C. DG D.ATP 2．关于受体的说法，正确的是 A．能感受内外环境的变化 B．仅存在于细胞膜上
C.一种受体能与多种化学物质结合 D.具有特异性 E. 受体与激素的结合是不可逆的
机械门控通道
信号转导过程
信号 胞膜上的通道蛋白 离子通道
打开或关闭
离子跨膜流动
膜电位变化
（去极化、超极化） 新信号进入细胞内 细胞功能改变
神经兴奋 前膜Ca2+通道开放
Ca2+
ACh释放，扩散至终板膜 与受体结合, K+、Na+通道开放 终板电位 肌细胞兴奋
2、G蛋白偶联受体介导的信号转导
（1）主要的信号蛋白和第二信使 1）G蛋白耦联受体（促代谢型受体）
3）Ca2+信号系统 Ca2+ 产生的生理效应：
进入胞内Ca2+ ，可影响膜电位而直接改变细胞的功能
可以与多种底物蛋白（钙结合蛋白、钙调蛋白）结合 而发挥作用
3、酶联型受体介导的信号转导
特点：自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体；
胞外结构域有配体结合位点，胞内结构域有
酶的活性或与酶结合的位点；
C、蛋白激酶K
D、Ca2+激酶
6、关于G蛋白的叙述，错误的是
A、是一类存在于细胞膜受体与效应器蛋白之间的转导蛋白 B、由αβγ三种亚基构成的异三聚体 C、α亚基具有GTP酶活性 D、βγ亚基结合紧密 E、 α亚基-GDP对效应器蛋白有调节作用
7、通过胞内受体发挥作用的信息物质有 A、乙酰胆碱 B、胰岛素 C、甲状腺激素
类型：
酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体
鸟苷酸环化酶受体
丝氨酸/丝氨酸激酶受体
酪氨酸激酶受体受体介导的信号转导
表皮生长因子、肝细胞生长因子、血小板 生长因子、肝细胞生长因子、胰岛素等
酪氨酸激酶
蛋白质（酪氨酸）磷酸化
细胞功能改变，或激发其他信号通路
4、核受体介导的信号转导
类固醇激素、维生素D3、
3、不属于细胞表面受体的是 A、离子通道受体 C、G蛋白偶联受体 B、酶联受体 D、核受体
4、在G蛋白中，α亚基的活性状态是 A、与GTP结合，与βγ分离 B、与GTP结合，与βγ聚合 C、与GDP结合，与βγ分离 D、与GDP结合，与βγ聚合
5、动物细胞中cAMP的主要功能是活化
A、蛋白激酶A
B、蛋白激酶C
PKA主要对丝氨酸和苏氨酸两种氨基酸进行磷酸化
cAMP还可直接门控膜离子通道而产生信号转导作用
2）受体-G蛋白-PLC通路
第一信使+G蛋白偶联受体 G蛋白-GTP 磷脂酶C（PLC） （PIP2） IP3受体 IP3、DG
G蛋白-GDP
Ca2+、 磷脂
蛋白激酶C
大量Ca2+释放
蛋白磷酸化，细 胞功能改变
（2）G-蛋白
（3）G蛋白效应器
效应器酶：腺苷酸环化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)、 磷脂酶A2(PLA2)、磷酸二酯酶(PDE) 膜离子通道 膜转运蛋白
（4）第二信使
定义：细胞外信号分子（第一信使）作用与膜受体后产
生的细胞内信号分子，一般指由G蛋白激活的效
应器酶再分解细胞内底物而产生的小分子物质。 种类 环磷酸腺苷(cAMP)、
D、表皮生长因子
D、甲状腺激素
9、IP3与相应受体结合后，可使胞内哪种离子浓度升高 A、K+ B、Ca2+ C、Na+ D、Mg2+
10、G蛋白是指
A、蛋白激酶A
C、蛋白激酶C
B、鸟苷酸环化酶
D、鸟苷酸结合蛋白
11、肾上腺素与膜受体结合后，激活G蛋白后能
第一信使+G蛋白偶联受体 G蛋白-GDP G蛋白-GTP
腺苷酸环化酶（AC）
环-磷酸腺苷（cAMP） 蛋白激酶A 蛋白质、转录因 子Байду номын сангаас酸化，细胞 功能改变
特点：
cAMP是该通路第二信使 经该通路转导信号的受体有： β肾上腺素受体、多巴胺D1受体、前列腺素受体; α2肾上腺素受体、5-HT1受体、多巴胺D2受体
受体的类型 膜受体 胞质受体、核受体 配体：
能与受体发生特异性结合 的活性物质。
二、细胞信号转导的主要通路
(一)水溶性配体与膜受体结合
离子通道型受体介导的信号转导 G蛋白偶联受体介导的信号转导 酶联型受体介导的信号转导 (二)脂溶性配体与胞内受体结合
1、离子通道型受体介导的信号转导
离子通道类型： 化学门控通道 电压门控通道
A、激活鸟苷酸环化酶 B、抑制鸟苷酸环化酶
C、激活腺苷酸环化酶
D、抑制腺苷酸环化酶
12、PKA所磷酸化的氨基酸主要是 A、酪氨酸 B、甘氨酸 C、甘氨酸/丝氨酸 D、丝氨酸/苏氨酸
环磷酸鸟苷(cGMP)
三磷酸肌醇（IP3） 二酰甘油(DG)
（5）蛋白激酶：被第二信使激活后，能将ATP分子上
的磷酸基团转移到底物蛋白而产生蛋白磷酸化。 如：
蛋白激酶A（PKA）：环磷酸腺苷(cAMP)依赖性蛋白激酶
蛋白激酶C（PKC）：Ca2+依赖性蛋白激酶
（2）主要的信号转导通路 1）受体-G蛋白-AC通路
特点：
经该通路转导信号的受体有：
α1肾上腺素受体、5-HT2受体等
IP3、DG是该通路第二信使
IP3是水溶性小分子物质，可扩散入细胞内刺激胞内钙
离子的释放
DG属脂溶性物质，与Ca2+、磷脂酰丝氨酸一起，进一
步激活PKC，磷酸化下游蛋白而发挥生理作用；
IP3可被磷酸单脂酶降解、DG在PLA2等作用下降解
细胞的信号转导功能
概念：生物学信号从细胞外转入细胞内，使 细胞产生生物学效应的过程。 意义：调节细胞的功能，使机体适应内外环境的
变化。
一、受体传递信号的基本过程
细胞外信号分子与受体识别、结合 → 膜 蛋白分子构象改变
→ 新信号进入胞内→
细胞膜电位或其他功能发生变化
信号的类型
化学信号 机械信号 电磁信号 电信号 激素, 递质, 细胞因子 声音 光 电流
甲状腺激素 核受体 激素核受体复合物 调控DNA转录
合成新的蛋白质， 细胞功能发生改变
1．下列不属于第二信使的是
A．cGMP B.c-AMP C. DG D.ATP 2．关于受体的说法，正确的是 A．能感受内外环境的变化 B．仅存在于细胞膜上
C.一种受体能与多种化学物质结合 D.具有特异性 E. 受体与激素的结合是不可逆的
机械门控通道
信号转导过程
信号 胞膜上的通道蛋白 离子通道
打开或关闭
离子跨膜流动
膜电位变化
（去极化、超极化） 新信号进入细胞内 细胞功能改变
神经兴奋 前膜Ca2+通道开放
Ca2+
ACh释放，扩散至终板膜 与受体结合, K+、Na+通道开放 终板电位 肌细胞兴奋
2、G蛋白偶联受体介导的信号转导
（1）主要的信号蛋白和第二信使 1）G蛋白耦联受体（促代谢型受体）
3）Ca2+信号系统 Ca2+ 产生的生理效应：
进入胞内Ca2+ ，可影响膜电位而直接改变细胞的功能
可以与多种底物蛋白（钙结合蛋白、钙调蛋白）结合 而发挥作用
3、酶联型受体介导的信号转导
特点：自身具有酶的活性或能与酶结合的膜受体；
胞外结构域有配体结合位点，胞内结构域有
酶的活性或与酶结合的位点；
C、蛋白激酶K
D、Ca2+激酶
6、关于G蛋白的叙述，错误的是
A、是一类存在于细胞膜受体与效应器蛋白之间的转导蛋白 B、由αβγ三种亚基构成的异三聚体 C、α亚基具有GTP酶活性 D、βγ亚基结合紧密 E、 α亚基-GDP对效应器蛋白有调节作用
7、通过胞内受体发挥作用的信息物质有 A、乙酰胆碱 B、胰岛素 C、甲状腺激素
类型：
酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体
鸟苷酸环化酶受体
丝氨酸/丝氨酸激酶受体
酪氨酸激酶受体受体介导的信号转导
表皮生长因子、肝细胞生长因子、血小板 生长因子、肝细胞生长因子、胰岛素等
酪氨酸激酶
蛋白质（酪氨酸）磷酸化
细胞功能改变，或激发其他信号通路
4、核受体介导的信号转导
类固醇激素、维生素D3、
3、不属于细胞表面受体的是 A、离子通道受体 C、G蛋白偶联受体 B、酶联受体 D、核受体
4、在G蛋白中，α亚基的活性状态是 A、与GTP结合，与βγ分离 B、与GTP结合，与βγ聚合 C、与GDP结合，与βγ分离 D、与GDP结合，与βγ聚合
5、动物细胞中cAMP的主要功能是活化
A、蛋白激酶A
B、蛋白激酶C
PKA主要对丝氨酸和苏氨酸两种氨基酸进行磷酸化
cAMP还可直接门控膜离子通道而产生信号转导作用
2）受体-G蛋白-PLC通路
第一信使+G蛋白偶联受体 G蛋白-GTP 磷脂酶C（PLC） （PIP2） IP3受体 IP3、DG
G蛋白-GDP
Ca2+、 磷脂
蛋白激酶C
大量Ca2+释放
蛋白磷酸化，细 胞功能改变
（2）G-蛋白
（3）G蛋白效应器
效应器酶：腺苷酸环化酶(AC)、磷脂酶C(PLC)、 磷脂酶A2(PLA2)、磷酸二酯酶(PDE) 膜离子通道 膜转运蛋白
（4）第二信使
定义：细胞外信号分子（第一信使）作用与膜受体后产
生的细胞内信号分子，一般指由G蛋白激活的效
应器酶再分解细胞内底物而产生的小分子物质。 种类 环磷酸腺苷(cAMP)、