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圖 *0 **$ %& #依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)圖 *0 */$胞吞作用和胞吐作用 #"!第四篇 <綜<合<篇> 2有刺激胞吞的作用。例如， ?@!轉(zhuǎn)染中，加入的磷酸鈣使 ?@!沉積于細(xì)胞膜上并刺激胞吞作用，促進(jìn)宿主細(xì)胞對(duì) ?@!的攝取。胞吞作用有兩種： < <84吞噬作用（ 0A*B’&,-’$.$）<為細(xì)胞對(duì)大的顆粒物質(zhì)的攝取過程，所形成的吞噬體的直徑一般大于>C7 (;。例如，巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞等對(duì)病毒、細(xì)菌、細(xì)胞碎片等的處理，巨噬細(xì)胞通過吞噬作用每小時(shí)對(duì)膜的攝取量相當(dāng)于細(xì)胞自身膜總量的 >CD。 < <>4胞飲作用（ 0.(’&,-’$.$）<是細(xì)胞攝取細(xì)胞外液及其成分的普遍行為，所形成的胞吞小泡的直徑約為&6 678名詞解釋糖萼 6膜內(nèi)在蛋白 6膜載體蛋白 6易化擴(kuò)散 6脂質(zhì)體 6 698細(xì)胞膜主要由哪些分子組成，各有何作用？ 6 6:8簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的不對(duì)稱性和流動(dòng)性及其生物學(xué)意義。 6 6;8簡(jiǎn)述葡萄糖小型噴霧干燥機(jī)的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。 #"!第四篇 !綜!合!篇! ! ! ! "#$#紅細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有何特點(diǎn)？ 如何證明一種蛋白質(zhì)為跨膜蛋白？（燕 !秋） 第十九章 !細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) !!本章教學(xué)要求!!"細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)體系組成、特點(diǎn)!!"信號(hào)分子受體類型、結(jié)構(gòu)，"蛋白家族!!"環(huán)核苷酸、肌醇磷脂介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑!!"酪氨酸蛋白激酶、#$%&、’(!)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑!!"細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑!!"信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病!!人體是多細(xì)胞生物體。細(xì)胞除能通過直接接觸傳遞調(diào)節(jié)信息外，主要通過分泌各種化學(xué)物質(zhì)，對(duì)自身和其他細(xì)胞的代謝和功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，以不斷適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的改變。這些有調(diào)節(jié)信號(hào)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為信號(hào)分子。
生物體有多種細(xì)胞外信號(hào)分子。細(xì)胞間調(diào)節(jié)信號(hào)的交流與協(xié)調(diào)是多細(xì)胞生物存活的必需機(jī)制。因此，細(xì)胞信號(hào)傳遞過程的各種異常，會(huì)引起人體的代謝失�；蚣膊“l(fā)生。 !!在調(diào)節(jié)過程中，信號(hào)分子經(jīng)過由多種相關(guān)成分參與的跨細(xì)胞膜的復(fù)雜級(jí)聯(lián)傳遞，最終引起生物效應(yīng)，這一過程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（*+,-./ 01.-*2340+5-）。一般說來，信號(hào)分子先經(jīng)過血液運(yùn)輸或擴(kuò)散到達(dá)相應(yīng)靶細(xì)胞，由靶細(xì)胞特異受體接受信號(hào)，再經(jīng)多種細(xì)胞內(nèi)相關(guān)成分逐級(jí)傳遞、放大，最后誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生對(duì)信號(hào)的各種應(yīng)答反應(yīng)，即生物效應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑互相作用，形成復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，精密調(diào)節(jié)各種生理過程。近年來，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在生物醫(yī)學(xué)研究中受到很大關(guān)注。第一節(jié) !信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的相關(guān)概念一、細(xì)胞外信號(hào)分子 !!（一）細(xì)胞外信號(hào)分子的類型 !!細(xì)胞外信號(hào)分子是指由特定細(xì)胞釋放的各種對(duì)靶細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)。隨著現(xiàn)代生物學(xué)的進(jìn)展，信號(hào)分子的范圍不斷擴(kuò)充，包括了對(duì)機(jī)體有調(diào)節(jié)作用的多種外界信號(hào)�，F(xiàn)在認(rèn)為細(xì)胞外信號(hào)分子除經(jīng)典的激素外，還包括神經(jīng)遞質(zhì)、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和發(fā)育信號(hào)、抗原、細(xì)胞外基質(zhì)成分，甚至包括引起視覺、嗅覺、味覺、觸覺的光線信號(hào)、氣味、味道分子等。 ! !67激素 !!激素是多細(xì)胞生物在細(xì)胞間傳遞調(diào)節(jié)信號(hào)的一類化學(xué)信使。按照其化學(xué)本質(zhì)，激素可分為蛋白質(zhì)和肽類激素、氨基酸衍生物激素和類固醇激素。按照激素的受體部位及信號(hào)傳遞的方式不同，又可將激素分為細(xì)胞內(nèi)受體激素和細(xì)胞膜受體激素。細(xì)胞內(nèi)受體激素包括類固醇激素、甲狀腺素等，它們分子小，脂溶性強(qiáng)，可通過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與胞內(nèi)受體結(jié)合而發(fā)揮作用。細(xì)胞膜受體激素包括蛋白質(zhì)、肽類、兒茶酚胺類激素，或分子較大或水溶性強(qiáng)，不易透過細(xì)胞膜。它們通過質(zhì)膜上受體介導(dǎo)，在胞液生成第二信使分子，轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)引起效應(yīng)。 ! !87神經(jīng)遞質(zhì) #"!第四篇 !綜!合!篇!!哺乳動(dòng)物神經(jīng)元之間信息傳遞，除少部分通過突觸的電傳遞外，絕大多數(shù)神經(jīng)元的突觸傳遞通過某種化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)，稱為神經(jīng)遞質(zhì)（"#$%&’%(")*+’’#%）。
神經(jīng)遞質(zhì)與受體相互作用，誘導(dǎo)突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生生物效應(yīng)。 ! !,-生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子 !!它們是活細(xì)胞產(chǎn)生、分泌的多肽類信號(hào)分子，屬細(xì)胞可溶性蛋白。此類信號(hào)分子種類極多，作用廣泛，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化及免疫功能等多方面的生物活性。細(xì)胞因子（./’&0+"#）包括干擾素、淋巴因子、炎性細(xì)胞因子、巨噬細(xì)胞因子等。 !!（二）細(xì)胞外信號(hào)分子的作用方式 ! !1-內(nèi)分泌方式 !!各種激素由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞合成、分泌，經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的靶細(xì)胞，發(fā)揮特異調(diào)節(jié)作用。這種遠(yuǎn)距離的作用方式稱為內(nèi)分泌方式。 ! !2-旁分泌方式 !!某些細(xì)胞分泌有局部作用的化學(xué)介質(zhì)，如前列腺素、生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)抑素、一氧化氮（ 34）等。它們不需經(jīng)血液運(yùn)輸，可通過組織液直接擴(kuò)散到附近靶細(xì)胞并發(fā)揮作用。這種僅對(duì)臨近細(xì)胞起作用的方式稱為旁分泌方式。 ! !,-自分泌方式 !!某些細(xì)胞，如腫瘤細(xì)胞合成分泌的生長(zhǎng)因子等，可作用于自身細(xì)胞表面相應(yīng)受體，刺激細(xì)胞自身的生長(zhǎng)、增殖。這種作用于自身細(xì)胞的方式稱為自分泌方式。 ! !5-突觸分泌方式 !!當(dāng)神經(jīng)元受到動(dòng)作電位等刺激時(shí)，可經(jīng)突觸前膜釋放突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)，后者經(jīng)突觸間隙作用于突觸后膜上相應(yīng)受體，引起短暫生物效應(yīng)。這種作用方式稱為突觸分泌方式。二、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子和轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng) !!（一）第二信使 !!肽類激素等作為第一信使不能透過細(xì)胞膜，需經(jīng)質(zhì)膜受體介導(dǎo)，刺激細(xì)胞產(chǎn)生在細(xì)胞內(nèi)傳遞信號(hào)的小分子，這些小分子信號(hào)物質(zhì)稱為第二信使（)#.&"6(%/ *#))#"7#%）。第二信使的特點(diǎn)是：能轉(zhuǎn)換、放大胞外調(diào)節(jié)信號(hào)；能在細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散；其直接作用是改變信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶或離子通道活性，最終引起細(xì)胞生物效應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)常見的第二信使包括 .89:、.;9:、<:>(2 ?等。 !!（二）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶類和蛋白質(zhì) !!細(xì)胞內(nèi)存在很多作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)組分的特異酶類，稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶類。蛋白質(zhì)磷酸化是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的最重要作用方式，各種蛋白激酶可使下游蛋白磷酸化，進(jìn)而激活其轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的功能。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶通過連續(xù)的酶促反應(yīng)傳遞信號(hào)，形成信號(hào)放大系統(tǒng)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶分為兩類：一類是受體酶，如生長(zhǎng)因子膜受體具有酪氨酸蛋白激酶活性；另一類為可溶性酶，其中某些酶類相互偶聯(lián)，一種酶既是上游信號(hào)酶的底物，又可作用于下游信號(hào)分子。由于酶可特異、高效催化多個(gè)底物分子轉(zhuǎn)變，形成逐級(jí)放大的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)（ )+7"(@ ’%(")6$.’+&" .().(6#)）系統(tǒng)，因此這些可溶性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶類可顯著放大細(xì)胞外的調(diào)節(jié)信號(hào)。 !!有些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)組分的蛋白質(zhì)稱為連接物蛋白（ (6(A’&% A%&’#+"）。連接物蛋白具有 BC2、BC,、:C等特定結(jié)構(gòu)域，可通過這些特殊結(jié)構(gòu)與其他蛋白或膜脂互相識(shí)別、結(jié)合從而傳遞信號(hào)。 !!（三）靶細(xì)胞生物效應(yīng) !!各類信號(hào)分子可以作用于特定的靶細(xì)胞、靶組織，產(chǎn)生多種類型的生物效應(yīng)。有的引起代謝、功能變化，如改變關(guān)鍵酶活性而調(diào)節(jié)代謝途徑的速率、方向；調(diào)節(jié)質(zhì)膜離子通道或載體蛋白的開放、關(guān)閉等。有的則調(diào)節(jié)關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)活性，進(jìn)而刺激細(xì)胞增殖或分化。一種信號(hào)�？梢鸢屑�(xì)胞多種生物效應(yīng)。 !!信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的基本特點(diǎn)是： !高度特異性。特定信號(hào)分子只能識(shí)別并結(jié)合相應(yīng)受體的配體結(jié)合部 第十九章 $細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)"!!位。 !級(jí)聯(lián)放大特性。在酶促級(jí)聯(lián)中， !個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶可催化多個(gè)下游底物分子的轉(zhuǎn)變，可將胞外信號(hào)放大 !"#倍。 "生物效應(yīng)發(fā)生的時(shí)效性。任一組分被上游信號(hào)激活后，隨即以某種方式迅速滅活，保證調(diào)節(jié)的精確性。 #細(xì)胞能對(duì)接受的多種信號(hào)進(jìn)行整合，決定細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)。
第二節(jié) $信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的受體 $$信號(hào)分子通過與專一性受體（%&’&()*%）識(shí)別并結(jié)合，然后激活特定信號(hào)放大系統(tǒng)，引起多種生物效應(yīng)。大部分受體位于細(xì)胞質(zhì)膜上，稱為質(zhì)膜受體，多為膜內(nèi)在糖蛋白。有的則位于細(xì)胞液或細(xì)胞核，稱細(xì)胞內(nèi)受體，均為 +,-結(jié)合蛋白。 $$受體與配體作用的主要特點(diǎn)是，有高度親和力和高度特異性，二者結(jié)合是可逆、非共價(jià)的。細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)存在的受體分子數(shù)量有限，因此受體與配體結(jié)合作用有可飽和性。受體與配體結(jié)合具有特定的作用模式，并引起特定的生物學(xué)效應(yīng)。 $$可根據(jù)受體結(jié)構(gòu)及信息傳遞機(jī)制的不同，對(duì)受體進(jìn)行分類。下面分別進(jìn)行討論。一、 !蛋白和 !蛋白偶聯(lián)型受體 $$（一） .蛋白偶聯(lián)型受體 $$.蛋白偶聯(lián)型受體（ . (%*)&/0 ’*1(2&3 %&’&()*%，.456）是一大類具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的蛋白質(zhì)。胞外信號(hào)與此類受體結(jié)合后必需活化 .蛋白，才能將其傳遞到胞內(nèi)。多種激素、神經(jīng)遞質(zhì)類受體以及接受視覺、嗅覺、味覺等胞外信號(hào)的大量受體屬于此類受體。這類受體的空間結(jié)構(gòu)相似。如 !腎上腺素受體是單一多肽鏈構(gòu)成的跨膜糖蛋白，分 ,端胞外區(qū)、跨膜區(qū)和 5端胞內(nèi)區(qū)。其跨膜區(qū)是含 7個(gè)疏水 "螺旋的反復(fù)跨膜結(jié)構(gòu)。所以，此受體又稱蛇型受體（ 8&%(&0)/0& %&’&()*%）或七個(gè)跨膜 "螺旋受體�？缒^(qū)的 7個(gè)疏水 "螺旋由 9個(gè)胞外環(huán)和 9個(gè)胞內(nèi)環(huán)相連接。胞內(nèi)的第 9個(gè)內(nèi)環(huán)較大，具親水性，它和 5端區(qū)是與 .蛋白結(jié)合的區(qū)域。多肽配體結(jié)合于受體胞外親水域，小分子配體可結(jié)合在跨膜疏水區(qū)（圖 !: !）。胞內(nèi)區(qū)近 5端有特異的絲 ;蘇氨酸位點(diǎn)，可被磷酸化而調(diào)節(jié)受體活性。
