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第十四章 细胞的信号转导与信号传递系统 掌握有关概念以及信号传递的机制 细胞通讯 cell communication 通过质膜结合分子的直接接触型 通过间隙连接的直接联系型 通过分泌化学信号分子的间接联系型 FUNCTIONS OF CELL SIGNALING Gene transcription Cell proliferation Cell survival Cell death Cell differentiation Cell function Cell motility Immune responses 一、信号分子与信号细胞 1.信号分子（ signaling molecules) They are kinds of chemical moleculars which can transfer communication between cells or inside the cell. 蛋白质、小肽、氨基酸、核苷酸、类固醇、类视黄素、脂肪酸衍生物、NO、CO (概念 ◆化学分子 ●非营养物 ●非能源物质 ●非结构物质 ●不是酶 ◆主要是用来在细胞间和细胞内传递信息 按作用性质分为 旁分泌信号(paracring signaling) 突触信号(synaptic signaling) 内分泌信号(endocrine signaling) 自分泌信号(autocrine signaling) 细胞的信号分子根据其溶解性通常可分为两类： （1）hydrophobic signal molecular(亲脂性信号分子): 甾类激素和甲状腺素。特点：分子小、疏水性强，可穿过细胞质膜，与细胞质或细胞核中受体结合，调节基因表达; （2）hydrophilic signal molecular(亲水性信号分子): 神经递质、生长因子、局部化学递质和大多数激素。特点：只能与靶细胞表面受体结合，再经信号转换机制，在细胞内产生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起细胞的应答反应。 2. 信号细胞(signaling cells) 能产生信号分子的细胞。 ( 细胞通讯的一般过程 ◆信号分子的产生(produce signal molecular) ◆细胞识别（Cell recognition） receptor protein ◆信号转导（Signal transduction） 胞外信号→胞内信号 特定基因表达 应答反应 二、靶细胞(target cells) 受到信号分子的作用发生反应的细胞。 (受体（receptor ） 概念:是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子），并能引起一系列生物学效应的生物大分子. ◆多为糖蛋白,一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域及产生效应的区域，分别具有结合特异性和效应特异性。 靶细胞上受体存在部位: ◆细胞表面受体（cell-surface receptor ）◆细胞内受体（intracellular recepor） 靶细胞反应过程特征 专一识别信号 反应差异 cell recognition :细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 信号转导signal transduction:靶细胞依靠受体识别专一的细胞外信号分子，并把细胞外信号转变为细胞内信号的过程。 信号通路（signaling pathway）: 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。 细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯的过程： 信号细胞合成化学信号分子→释放→转运到靶细胞特异性受体识别信号分子→信息跨膜传递→生物学效应 第二信使(second messenger) 大多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外的信号称为第一信使，而把细胞内最早产生的信号物质称为第二信使。 第二信使至少有两个特征: ▲是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子； ▲能启动或调节细胞内稍晚出现的反应。 目前公认的第二信使有cAMP 、cGMP 、DG（二酰基甘油）、IP3（三磷酸肌醇）等。 Ca2+曾被当作第二信使，现在一般认为Ca2+是磷脂酰肌醇信号通路的“第三信使”。 信号传导的分子开关（molecular switches） 细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进行精确控