《动物细胞信号转导》课件.pptVIP

动物细胞信号转导：生命系统的沟通与调控细胞信号转导是生物体中一个至关重要的过程，它协调着细胞之间以及细胞内部的各种信息传递和调控。从简单的单细胞生物到复杂的哺乳动物，细胞信号转导网络无处不在，是维持生命活动正常运行的关键。本演示文稿将深入探讨动物细胞信号转导的机制、作用和意义，揭示生命系统中的精妙沟通与调控之美。

什么是细胞信号转导？基本概念介绍定义细胞信号转导是指细胞通过各种信号分子和受体，将外部或内部的信息传递到细胞内部，并最终引发一系列细胞反应的过程。核心要素信号转导过程通常包括信号分子、受体、信号通路、效应器和细胞反应等多个关键组成部分。

细胞信号转导的重要性1调节细胞生长、发育和分化2维持细胞稳态，应对环境变化3协调细胞间相互作用，构建组织器官4介导免疫反应、神经传导等生命活动

信号转导的基本组成部分信号分子传递信息的化学物质，如激素、神经递质、生长因子等。受体识别和结合信号分子的蛋白质，通常位于细胞膜或细胞内部。信号通路一系列蛋白质和酶的相互作用网络，传递和放大信号。效应器执行最终细胞反应的蛋白质，如酶、离子通道或转录因子。

信号分子的类型及其特征激素由内分泌细胞分泌，通过血液循环作用于远距离靶细胞。神经递质由神经元释放，通过突触作用于邻近的神经元或靶细胞。生长因子促进细胞生长、增殖和分化的蛋白质，通常作用于局部靶细胞。

细胞表面受体的结构与功能跨膜结构受体通常跨越细胞膜，具有胞外、跨膜和胞内三个结构域。1信号识别胞外结构域负责识别和结合信号分子。2信号传递胞内结构域负责将信号传递到细胞内部。3

G蛋白偶联受体：工作机制解析1信号分子结合信号分子与受体结合，改变受体的构象。2G蛋白激活激活的受体与G蛋白结合，使G蛋白释放GDP，结合GTP。3效应器激活激活的G蛋白与效应器结合，激活效应器。4细胞反应效应器产生第二信使，触发细胞内的信号通路，最终引发细胞反应。

酪氨酸激酶受体的信号传导信号分子结合信号分子与受体结合，使受体二聚化。受体自磷酸化二聚化的受体相互磷酸化酪氨酸残基。下游信号通路激活磷酸化的受体与下游信号蛋白结合，激活信号通路。细胞反应信号通路最终引发细胞生长、分化或其他反应。

离子通道型受体的信号传递信号分子结合信号分子与受体结合，改变受体的构象。离子通道开放受体构象改变导致离子通道开放。离子跨膜流动离子顺浓度梯度或电位差跨膜流动。细胞反应离子跨膜流动引起细胞膜电位变化，触发细胞反应。

细胞外信号分子的种类类型例子功能激素胰岛素、生长激素调节代谢、生长和发育神经递质乙酰胆碱、多巴胺传递神经信号，控制肌肉活动生长因子表皮生长因子、神经生长因子促进细胞生长、增殖和分化趋化因子白细胞介素-8引导免疫细胞移动，参与免疫反应

细胞内信号传导的初始步骤信号识别信号分子与受体结合1信号传递受体将信号传递到细胞内部2信号转导信号在细胞内被放大和传递3细胞反应最终引发细胞生长、分化、代谢变化等反应4

信号转导的膜转运机制1简单扩散脂溶性信号分子直接穿过细胞膜2受体介导的内吞作用信号分子与受体结合，形成囊泡进入细胞3主动转运通过膜蛋白的协助，信号分子逆浓度梯度进入细胞

第二信使系统概述1定义由受体激活的效应器产生的胞内信号分子，传递和放大信号2作用参与多种信号通路，调节细胞内多种反应3类型常见的第二信使包括cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3等

cAMP信号通路详解1腺苷酸环化酶激活激活的G蛋白激活腺苷酸环化酶2cAMP生成腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP3蛋白激酶A激活cAMP结合蛋白激酶A，使其激活4下游靶蛋白磷酸化激活的蛋白激酶A磷酸化下游靶蛋白，引发细胞反应

钙离子作为信使的信号传导Time(seconds)Ca2+Concentration(nM)当细胞受到信号刺激时，钙离子浓度会迅速升高，然后逐渐恢复到初始水平。钙离子参与多种细胞功能的调节，包括肌肉收缩、神经递质释放、分泌等。

蛋白激酶A的激活与调控cAMP结合cAMP与蛋白激酶A的调节亚基结合抑制蛋白结合抑制蛋白与蛋白激酶A的催化亚基结合

蛋白激酶C的信号转导机制

MAP激酶信号通路1RAS蛋白激活受体激活RAS蛋白，使其与GTP结合2RAF蛋白激活激活的RAS蛋白激活RAF蛋白3MEK蛋白激活激活的RAF蛋白激活MEK蛋白4ERK蛋白激活激活的MEK蛋白激活ERK蛋白5细胞反应激活的ERK蛋白磷酸化下游靶蛋白，引发细胞反应

细胞因子信号转导细胞因子种类白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等信号通路JAK-STAT通路、MAP激酶通路、PI3K-AKT通路等功能调节免疫反应、炎症反应、细胞生长和分化

生长因子信号传递1主要类型表皮生长因子、神经生长因子、血小板衍生生长因子等2受体类型酪氨酸激酶受体、受体酪氨酸激酶相关蛋白3信号通路RAS-RAF-ME