第3章细胞通讯-张文举-

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1、细胞通讯张文举上海大学生命学院2014.91“Nomanisanisland.”细胞也生活在“社会”当中（多细胞生物&单细胞生物），多细胞生物是由不同类型细胞组成的社会，单个细胞必须协调它们的行为，为此，细胞建立通讯联络是必要的；生物体的生长发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及它们对各种生理活动的协调，均需要高度精确、高效的细胞间通讯机制。2细胞通讯（cellcommunication）是指：在多细胞生物的细胞社会中，细胞间或细胞内通过高度精确和高效地接收信息的通讯机制，并通过放大引起快速的细胞生理反应，或者引起基因活动，而后发生一系列的

2、细胞生理活动来协调各组织活动，使之成为生命的统一体对多变的外界环境做出综合的反应；单细胞生物，如酵母、细菌等，其实也与多细胞生物一样，都必须对周围环境做出反应，也需要信号的传导；3细胞信号传导的一般原理完整的信号途径包括：信号的发出，接收以及响应4细胞通讯的基本过程信号分子的合成；信号分子的释放；信号分子向靶细胞的运输；靶细胞对信号分子的识别和检测；细胞内信号作用于效应分子，引发一系列反应；信号的解除以终止信号应答。5信号分子及信号转导所谓信号分子，是指生物体内的某些化学分子，它们主要是在细胞间和细胞内传递信息，如激素、神经递质、生长因子等统称为信

3、号分子；多细胞生物体中有几百种不同的信号分子在传递信息，这些信息中有蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、核苷酸、胆固醇、脂肪酸衍生物以及可溶解的气体分子等。6一种受体只能被唯一的一种信号（配体）激活受体（receptor）泛指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能改变的生物大分子；信号分子被称为配体（ligand）；“锁-钥模型”这种特异性取决于蛋白质结构的多样性，是诸多生物学功能的基础。7常见的信号分子肾上腺素胰岛素甲状腺素组胺NO乙酰胆碱8蛋白质的组成1）氨基酸通过肽键相连，组成蛋白质；2）氨基酸链有侧链，可能亲水，可能输

4、水，可能带电或者不带电谷氨酸，味精的主要成分肽键9蛋白质通过折叠形成构象静电吸引力氢键范德华力肽链折叠20种氨基酸的排列组合提供了几乎无尽的蛋白质结构多样性！10蛋白质的形状和大小胶原蛋白胰岛素乙醇脱氢酶溶菌酶11蛋白质受体如何发挥作用——和配体的结合可以和蛋白质结合的物质称为“配体”；配体蛋白的结合依赖于折叠蛋白质形成的微小“结构域”；和配体结合后蛋白质结构发生微小变化，蛋白质被激活或者失活！结合结构域配体信号（cAMP）与受体的结合12几个例子：酶是高度专一的催化剂溶菌酶切割细菌细胞壁多糖链大多数药物抑制酶的活性（1）降胆固醇药物：抑制HMG

5、-CoA的活性；（2）抗癌药物：甲氨蝶呤抑制二氢叶酸（参与DNA的合成）还原酶活性；慢性粒细胞白血病药物：格列卫，抑制某个激酶活性水解酶核酸酶蛋白酶合成酶异构酶聚合酶激酶磷酸酶氧化还原酶ATP酶13抗体抗体的结构抗体的多样性抗体保护人体抗体的分泌14信号通路中蛋白质的功能如何被开启/关闭？蛋白质的功能变化（开启/关闭）本质上是因为蛋白质结构的变化。磷酸化调控受体/配体结合抑制物的释放15信号分子的类型及信号传导方式内分泌局部介质神经元依赖接触的信号传导激素16激素（hormone）激素由内分泌细胞（肾上腺、睾丸、卵巢、胰腺等）合成的化学分子，一种内

6、分泌细胞一般只分泌一种激素；经血液循环送至全身不同部位的靶细胞；一般激素都有与其相配的一种或几种受体；一般分为：蛋白与肽类激素类固醇激素氨基酸衍生物17局部介质（localmediator）不同类型细胞合成并分泌到细胞外液中的信号分子；只作用于周围的细胞，传递距离很短18神经递质特指从神经末梢释放出来的小分子物质，是神经元与靶细胞的化学信使；传播距离很短，因此，突触必须与靶细胞挨得很近。特点:作用速度快，部位精确，维持时间短，与受体亲和力低；19依赖于细胞接触的信号转导通过细胞黏着分子、细胞外基质的黏着，以及植物中连接子（胞间连丝）介导；胚胎发育过

7、程中神经细胞的发育；位置信号δ蛋白20受体与信号的接收受体与配体受体（receptor）泛指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分子结合并能引起细胞功能改变的生物大分子；信号分子被称为配体（ligand）；通常指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。21受体存在的部位表面受体：位于细胞膜上的受体；将外部信号转变为内部信号；多为功能性汤蛋白，也有糖脂，也有糖蛋白和糖脂蛋白组成的复合物；胞内受体:主要位于细胞核，也有在胞质中（与配体结合后入核）；一般指能够穿膜的小的脂溶性分子胞内受体的模式结构22糖皮质激素受体的激活扩散穿过细胞膜；激素

8、与受体结合；抑制蛋白与受体脱离，暴露DNA结合域与转录激活域；入核；与增强子区结合，促进受激素调节的基因表达23细胞表面受