高中生物竞赛辅导—细胞生物学五细胞通讯.pptxVIP

细胞通信CELL COMMUNICATION细胞通讯的功能FUNCTIONS OF CELL COMMUNICATION基因转录Gene transcription细胞增殖Cell proliferation细胞周期Cell survival细胞凋亡Cell death细胞分化Cell differentiation细胞功能Cell function细胞运动Cell motility免疫Immune responses激酶 激酶 kinasekinase 　在生物化学里，激酶是一类从高能供体分子（如ATP）转移磷酸基团到特定靶分子（底物）的酶；这一过程谓之磷酸化。 　一般而言，磷酸化的目的是“激活”或“能化”底物分子，增大它的能量，以使其可参加随后的自由能负变化的反应。所有的激酶都需要存在一个二价金属离子（如Mg2+或Mn2+），该离子起稳定供体分子高能键的作用，且为磷酸化的发生提供可能性。 　最大的激酶族群是蛋白激酶。蛋白激酶作用于特定的蛋白质，并改变其活性。这些激酶在细胞的信号传导及其复杂的生命活动中起到了广泛的作用。其他不同的激酶作用于小分子物质（脂质、糖、氨基酸、核苷等等），或者为了发出信号，或者使它们为代谢中各种生化反应作好准备“激酶”的本意指的是使底物分子“激动”的酶， 第一节 基本概念一、几个容易混淆的概念细胞信号发放（cell signaling）细胞通讯（cell communication）细胞识别（cell recognition）信号转导（signal transduction）二、细胞信号分子成分：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）、氨基酸、核苷酸、脂类、胆固醇衍生物。特点：①特异；②高效；③可被灭活。类别：脂溶性、水溶性信号分子。Some signal molecules第一信使：水溶性信号分子（如神经递质）不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递，称第一信使。第二信使：起信号转换和放大的作用，如cAMP、cGMP、IP3、DAG、Ca2+。三、受体（receptor）能够识别和选择性结合某种配体（信号分子），多为糖蛋白，分子上具有配体结合区域和产生效应的区域。特点：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。类别：细胞内受体和细胞表面受体。细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞的固有特征有关。相同信号可产生不同效应：如Ach可引起骨骼肌收缩、心肌收缩频率降低，唾腺细胞分泌。不同信号可产生相同效应：如肾上腺素、胰高血糖素，促进肝糖原降解而升高血糖。四、蛋白激酶是一类磷酸转移酶，将 ATP 的 γ 磷酸基转移到底物特定氨基酸残基上，使蛋白磷酸化。分为5类，其中了解较多的是蛋白酪氨酸激酶、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶。作用：通过磷酸化调节蛋白质的活性。Protein kinases 五、胞间通信的主要类型（一）细胞间隙连接连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道，允许小分子如Ca2+、cAMP通过。作用：协同相邻细胞对外界信号的反应，如可兴奋细胞的电耦联现象(电紧张突触)。connexon（二）膜表面分子接触通讯即细胞识别，如：精子和卵子之间的识别，T与B淋巴细胞间的识别。（三）化学通讯细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，可分为4类。内分泌：内分泌激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。特点：①低浓度（10-8-10-12M ），②全身性，③长时效。旁分泌：信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括：①各类细胞因子；②气体信号分子。突触信号发放：神经递质经突触作用于靶细胞。自分泌：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。第二节 膜表面受体介导的信号转导①离子通道型受体；②G蛋白耦联型受体；③酶耦联的受体。第一类存在于可兴奋细胞，后两类存在于大多数细胞。Cell surface receptors一、离子通道型受体受体本身为离子通道，即配体门通道。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，信号分子为神经递质。分为：阳离子通道，如乙酰胆碱受体；阴离子通道，如γ－氨基丁酸受体。 Chemical synapseAcetylcholine receptorThree conformation of the acetylcholine receptorIon-channel linked receptors in neurotransmission二、G蛋白耦联型受体7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在胞内产生第二信使。类型：①多种神经递质、肽类激素和趋化因子受体，②味觉、视觉和嗅觉感受器。相关信号途径：cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。G-protein linked receptor三聚体GTP结合蛋白，即，G