《细胞信号转导》PPT课件

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1、第15章细胞信息转导CellularSignalTransduction概述单细胞生物——直接作出反应多细胞生物——通过细胞间复杂的信号传递和信息交流系统来传递信息，从而调控机体活动。外界环境变化时细胞通讯（cellcommunication）是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞（targetcell）接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。细胞通讯的方式①通过相邻细胞的直接接触②通过细胞分泌各种化学物质来调节其他细胞的代谢和功能细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导（signaltr

2、ansduction）。第一节细胞信号转导概述TheGeneralInformationofSignalTransduction细胞信号（signal）:是指在生物体生长发育过程中所受到的各种刺激，又称为初级信使或第一信使细胞信号的分类来源胞外信号胞内信号分子性质化学信号物理信号细胞应答反应细胞外信号受体细胞内多种分子的浓度、活性、位置变化细胞信号转导的基本路线一、细胞外化学信号有可溶性和膜结合型两种形式生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（chemi

3、calsignaling）。化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式的。（一）化学信号通讯存在从简单到复杂的进化过程化学信号通讯是生物适应环境不断变异、进化的结果。单细胞生物与外环境直接交换信息。多细胞生物中的单个细胞不仅需要适应环境变化，而且还需要细胞与细胞之间在功能上的协调统一。多细胞生物细胞间的联系细胞与细胞的直接联系：物质直接交换，或者是通过细胞表面分子相互作用实现信息交流。化学物质调节：适应远距离细胞之间的功能协调的信号系统。（二）可溶性分子信号作用距离不等多细胞生物通过细胞分泌的可溶性化学物质与邻近细胞

4、或远距离的细胞之间进行信息交流，调节其功能。这种通讯方式称为化学通讯。根据体内化学信号分子作用距离，可以将其分为三类：①作用距离最远的内分泌信号，称为激素。特点：由内分泌细胞分泌；通过血液循环到达靶细胞；大多数作用时间较长。例如：胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。②旁分泌信号，主要作用于周围细胞；有些作用于自身，称为自分泌（autocrine）化学信号。特点：由体内某些普通细胞分泌；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。③作用距离最短的是神经元突触内的神经递质。特点由神

5、经元细胞分泌；通过突触间隙到达下一个神经细胞；作用时间较短。神经分泌内分泌自分泌及旁分泌化学信号的名称神经递质激素细胞因子作用距离nmmm受体位置膜受体膜或胞内受体膜受体举例乙酰胆碱谷氨酸胰岛素生长激素表皮生长因子神经生长因子化学信号的分类无论是激素还是细胞因子，在高等动物体内的作用方式都具有网络调节特点。一种化学信号的作用始终会受到其他化学信号的影响，或抑制，或促进。发出信号的细胞随时又受到其他细胞信号的调节。网络调节使得机体内的细胞因子或激素的作用都具有一定程度的冗余和代偿性，单一缺陷不会导致对机体的严重损害。（

6、三）细胞表面分子也是重要的细胞外信号细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯，也是一种细胞间直接通讯。细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。属于这一类通讯的有：相邻细胞间粘附因子的相互作用、T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子的相互作用等。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，个别糖脂。受体的作用：一是识别外源信号分子

7、，即配体（ligand）；二是转换配体信号，使之成为细胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递受体与信号分子结合的特性：配体-受体结合曲线高度专一性高度亲和力可饱和性特定的作用模式可逆性G-蛋白偶联受体离子通道受体单次跨膜受体细胞内受体细胞膜受体受体（二）受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内受体按照其在细胞内的位置分为：细胞表面受体细胞内受体接收的是水溶性化学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、水溶性激素分子、粘附分子等。受体在膜表面的分布可以是

8、区域性的，也可以是散在的。接收的信号是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂溶性化学信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。三、信号分子结构、含量和分布变化是信号转导网络工作的基础膜受体介导的信号向细胞内，尤其是细胞核的转导过程需要多种分子参与，形成复杂的信号转导网络系统。构成这一网络系统的是一些蛋白质分子（信号转导分子，signaltrans