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图 *0 **$ %& #依赖性葡萄糖转运图 *0 */$胞吞作用和胞吐作用 #"!第四篇 <综<合<篇> 2有刺激胞吞的作用。例如， ?@!转染中，加入的磷酸钙使 ?@!沉积于细胞膜上并刺激胞吞作用，促进宿主细胞对 ?@!的摄取。胞吞作用有两种： < <84吞噬作用（ 0A*B’&,-’$.$）<为细胞对大的颗粒物质的摄取过程，所形成的吞噬体的直径一般大于>C7 (;。例如，巨噬细胞和粒细胞等对病毒、细菌、细胞碎片等的处理，巨噬细胞通过吞噬作用每小时对膜的摄取量相当于细胞自身膜总量的 >CD。 < <>4胞饮作用（ 0.(’&,-’$.$）<是细胞摄取细胞外液及其成分的普遍行为，所形成的胞吞小泡的直径约为&6 678名词解释糖萼 6膜内在蛋白 6膜载体蛋白 6易化扩散 6脂质体 6 698细胞膜主要由哪些分子组成，各有何作用？ 6 6:8简述细胞膜的不对称性和流动性及其生物学意义。 6 6;8简述葡萄糖小型喷雾干燥机的吸收和转运机制。 #"!第四篇 !综!合!篇! ! ! ! "#$#红细胞膜的结构和功能有何特点？ 如何证明一种蛋白质为跨膜蛋白？（燕 !秋） 第十九章 !细胞信号转导 !!本章教学要求!!"细胞外信号转导体系组成、特点!!"信号分子受体类型、结构，"蛋白家族!!"环核苷酸、肌醇磷脂介导的信号转导途径!!"酪氨酸蛋白激酶、#$%&、’(!)信号转导途径!!"细胞内受体介导的信号转导途径!!"信号转导异常与疾病!!人体是多细胞生物体。细胞除能通过直接接触传递调节信息外，主要通过分泌各种化学物质，对自身和其他细胞的代谢和功能进行调节，以不断适应内外环境的改变。这些有调节信号作用的化学物质称为信号分子。
生物体有多种细胞外信号分子。细胞间调节信号的交流与协调是多细胞生物存活的必需机制。因此，细胞信号传递过程的各种异常，会引起人体的代谢失常或疾病发生。 !!在调节过程中，信号分子经过由多种相关成分参与的跨细胞膜的复杂级联传递，最终引起生物效应，这一过程称为信号转导（*+,-./ 01.-*2340+5-）。一般说来，信号分子先经过血液运输或扩散到达相应靶细胞，由靶细胞特异受体接受信号，再经多种细胞内相关成分逐级传递、放大，最后诱导细胞发生对信号的各种应答反应，即生物效应。细胞内各种信号转导途径互相作用，形成复杂的信号转导网络，精密调节各种生理过程。近年来，信号转导在生物医学研究中受到很大关注。第一节 !信号转导的相关概念一、细胞外信号分子 !!（一）细胞外信号分子的类型 !!细胞外信号分子是指由特定细胞释放的各种对靶细胞有调节作用的物质。随着现代生物学的进展，信号分子的范围不断扩充，包括了对机体有调节作用的多种外界信号。现在认为细胞外信号分子除经典的激素外，还包括神经递质、生长因子、细胞因子和发育信号、抗原、细胞外基质成分，甚至包括引起视觉、嗅觉、味觉、触觉的光线信号、气味、味道分子等。 ! !67激素 !!激素是多细胞生物在细胞间传递调节信号的一类化学信使。按照其化学本质，激素可分为蛋白质和肽类激素、氨基酸衍生物激素和类固醇激素。按照激素的受体部位及信号传递的方式不同，又可将激素分为细胞内受体激素和细胞膜受体激素。细胞内受体激素包括类固醇激素、甲状腺素等，它们分子小，脂溶性强，可通过细胞质膜进入细胞内与胞内受体结合而发挥作用。细胞膜受体激素包括蛋白质、肽类、儿茶酚胺类激素，或分子较大或水溶性强，不易透过细胞膜。它们通过质膜上受体介导，在胞液生成第二信使分子，转导信号引起效应。 ! !87神经递质 #"!第四篇 !综!合!篇!!哺乳动物神经元之间信息传递，除少部分通过突触的电传递外，绝大多数神经元的突触传递通过某种化学物质介导，称为神经递质（"#$%&’%(")*+’’#%）。
神经递质与受体相互作用，诱导突触后神经元产生生物效应。 ! !,-生长因子和细胞因子 !!它们是活细胞产生、分泌的多肽类信号分子，属细胞可溶性蛋白。此类信号分子种类极多，作用广泛，具有调节细胞生长、增殖、分化及免疫功能等多方面的生物活性。细胞因子（./’&0+"#）包括干扰素、淋巴因子、炎性细胞因子、巨噬细胞因子等。 !!（二）细胞外信号分子的作用方式 ! !1-内分泌方式 !!各种激素由特殊分化的内分泌细胞合成、分泌，经血液运输到相应的靶细胞，发挥特异调节作用。这种远距离的作用方式称为内分泌方式。 ! !2-旁分泌方式 !!某些细胞分泌有局部作用的化学介质，如前列腺素、生长因子、生长抑素、一氧化氮（ 34）等。它们不需经血液运输，可通过组织液直接扩散到附近靶细胞并发挥作用。这种仅对临近细胞起作用的方式称为旁分泌方式。 ! !,-自分泌方式 !!某些细胞，如肿瘤细胞合成分泌的生长因子等，可作用于自身细胞表面相应受体，刺激细胞自身的生长、增殖。这种作用于自身细胞的方式称为自分泌方式。 ! !5-突触分泌方式 !!当神经元受到动作电位等刺激时，可经突触前膜释放突触小泡内的神经递质，后者经突触间隙作用于突触后膜上相应受体，引起短暂生物效应。这种作用方式称为突触分泌方式。二、细胞内信号分子和转导系统 !!（一）第二信使 !!肽类激素等作为第一信使不能透过细胞膜，需经质膜受体介导，刺激细胞产生在细胞内传递信号的小分子，这些小分子信号物质称为第二信使（)#.&"6(%/ *#))#"7#%）。第二信使的特点是：能转换、放大胞外调节信号；能在细胞内扩散；其直接作用是改变信号转导酶或离子通道活性，最终引起细胞生物效应。细胞内常见的第二信使包括 .89:、.;9:、<:>(2 ?等。 !!（二）信号转导酶类和蛋白质 !!细胞内存在很多作为信号转导组分的特异酶类，称为信号转导酶类。蛋白质磷酸化是信号转导的最重要作用方式，各种蛋白激酶可使下游蛋白磷酸化，进而激活其转导信号的功能。信号转导酶通过连续的酶促反应传递信号，形成信号放大系统。信号转导酶分为两类：一类是受体酶，如生长因子膜受体具有酪氨酸蛋白激酶活性；另一类为可溶性酶，其中某些酶类相互偶联，一种酶既是上游信号酶的底物，又可作用于下游信号分子。由于酶可特异、高效催化多个底物分子转变，形成逐级放大的信号转导级联（ )+7"(@ ’%(")6$.’+&" .().(6#)）系统，因此这些可溶性信号转导酶类可显著放大细胞外的调节信号。 !!有些信号转导组分的蛋白质称为连接物蛋白（ (6(A’&% A%&’#+"）。连接物蛋白具有 BC2、BC,、:C等特定结构域，可通过这些特殊结构与其他蛋白或膜脂互相识别、结合从而传递信号。 !!（三）靶细胞生物效应 !!各类信号分子可以作用于特定的靶细胞、靶组织，产生多种类型的生物效应。有的引起代谢、功能变化，如改变关键酶活性而调节代谢途径的速率、方向；调节质膜离子通道或载体蛋白的开放、关闭等。有的则调节关键基因的转录、表达活性，进而刺激细胞增殖或分化。一种信号常可引起靶细胞多种生物效应。 !!信号转导过程的基本特点是： !高度特异性。特定信号分子只能识别并结合相应受体的配体结合部 第十九章 $细胞信号转导"!!位。 !级联放大特性。在酶促级联中， !个信号转导酶可催化多个下游底物分子的转变，可将胞外信号放大 !"#倍。 "生物效应发生的时效性。任一组分被上游信号激活后，随即以某种方式迅速灭活，保证调节的精确性。 #细胞能对接受的多种信号进行整合，决定细胞应答反应。
第二节 $信号转导的受体 $$信号分子通过与专一性受体（%&’&()*%）识别并结合，然后激活特定信号放大系统，引起多种生物效应。大部分受体位于细胞质膜上，称为质膜受体，多为膜内在糖蛋白。有的则位于细胞液或细胞核，称细胞内受体，均为 +,-结合蛋白。 $$受体与配体作用的主要特点是，有高度亲和力和高度特异性，二者结合是可逆、非共价的。细胞膜或细胞内存在的受体分子数量有限，因此受体与配体结合作用有可饱和性。受体与配体结合具有特定的作用模式，并引起特定的生物学效应。 $$可根据受体结构及信息传递机制的不同，对受体进行分类。下面分别进行讨论。一、 !蛋白和 !蛋白偶联型受体 $$（一） .蛋白偶联型受体 $$.蛋白偶联型受体（ . (%*)&/0 ’*1(2&3 %&’&()*%，.456）是一大类具有信号转导功能的蛋白质。胞外信号与此类受体结合后必需活化 .蛋白，才能将其传递到胞内。多种激素、神经递质类受体以及接受视觉、嗅觉、味觉等胞外信号的大量受体属于此类受体。这类受体的空间结构相似。如 !肾上腺素受体是单一多肽链构成的跨膜糖蛋白，分 ,端胞外区、跨膜区和 5端胞内区。其跨膜区是含 7个疏水 "螺旋的反复跨膜结构。所以，此受体又称蛇型受体（ 8&%(&0)/0& %&’&()*%）或七个跨膜 "螺旋受体。跨膜区的 7个疏水 "螺旋由 9个胞外环和 9个胞内环相连接。胞内的第 9个内环较大，具亲水性，它和 5端区是与 .蛋白结合的区域。多肽配体结合于受体胞外亲水域，小分子配体可结合在跨膜疏水区（图 !: !）。胞内区近 5端有特异的丝 ;苏氨酸位点，可被磷酸化而调节受体活性。
