物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號(hào)傳遞

關(guān)于物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號(hào)傳遞第1頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五第一節(jié)細(xì)胞的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸一、小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸二、離子泵三、大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)?頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（一）被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）

物質(zhì)由高濃度一側(cè)通過(guò)膜到低濃度一側(cè)而不消耗代謝能的一種運(yùn)輸方式。1簡(jiǎn)單擴(kuò)散（simplediffusion）概念：指物質(zhì)順濃度梯度（或電化學(xué)梯度）從高濃度一側(cè)通過(guò)細(xì)胞膜向低濃度一側(cè)移動(dòng)的方式，不需消耗ATP，又稱被動(dòng)擴(kuò)散（passivediffusion）.特點(diǎn)：⑴不消耗能量；

⑵不需要膜蛋白協(xié)助；

⑶運(yùn)輸速度取決于分子的大小和脂溶性。運(yùn)輸對(duì)象：O2、CO2、乙醇、尿素。第3頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五人工膜對(duì)各類物質(zhì)的通透率：脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非極性分子比極性容易透過(guò)，極性不帶電荷小分子，如H2O、O2等可以透過(guò)人工脂雙層，但速度較慢；小分子比大分子容易透過(guò)；分子量略大一點(diǎn)的葡萄糖、蔗糖則很難透過(guò)；人工膜對(duì)帶電荷的物質(zhì)，如各類離子是高度不通透的。第4頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五2協(xié)助擴(kuò)散（facilitateddiffusion）概念：指物質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度，在膜蛋白的協(xié)助下的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式。特點(diǎn)：①比自由擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；②存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率；③有特異性。膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：（1）載體蛋白（carrierprotein)

（2）通道蛋白(channelprotein)

形成貫穿脂雙層之間的通道。與特定物質(zhì)結(jié)合改變構(gòu)象使物質(zhì)穿越細(xì)胞膜。第5頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五a.閘門通道蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散

電壓閘門通道：只有當(dāng)膜電位發(fā)生變化時(shí)，閘門才開(kāi)啟的離子通道（例：Na+通道、Ca2+通道）

配體閘門通道：配體與通道蛋白上的受體結(jié)合，引起通道蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，使閘門開(kāi)放。

壓力激活通道：受壓力調(diào)控，如聽(tīng)覺(jué)毛細(xì)胞離子通道。第6頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五b.載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散在膜的一側(cè)，溶質(zhì)分子與載體蛋白上專一的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，載體蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，將溶質(zhì)分子運(yùn)至膜的另一側(cè)，載體蛋白與溶質(zhì)分離后，又恢復(fù)到原來(lái)的構(gòu)象（例：葡萄糖、氨基酸、核苷酸）。通道蛋白只進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)輸，而載體蛋白既可進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)輸，又可主動(dòng)運(yùn)輸。第7頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（二）主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）概念：由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。特點(diǎn)：

①逆濃度梯度（逆化學(xué)梯度）運(yùn)輸；

②需要能量；

③都有載體蛋白。能量來(lái)源：①由ATP直接或間接供能；②光驅(qū)動(dòng)的泵利用光能運(yùn)輸物質(zhì)，見(jiàn)于細(xì)菌。第8頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五類型：1、由ATP直接供能的主動(dòng)運(yùn)輸（ATP驅(qū)動(dòng)泵）(1)P型泵:此類運(yùn)輸需要磷酸化（phosphorylation）,故稱為P型泵。如存在于細(xì)胞膜中的Na+/K+泵、Ca2+泵；細(xì)菌的質(zhì)膜上的H+泵。(2)V型泵:主要位于小泡膜上（vacuole或vesicle）,故稱為V型泵。如溶酶體和胞內(nèi)體膜上的H+泵；液泡膜上的H+泵。(3)F型泵：由許多亞基構(gòu)成的管狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)建立H+的電化學(xué)梯度來(lái)合成ATP。如存在于細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜上的ATP合成酶。(4)ABC超家族第9頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五2、由ATP間接供能的主動(dòng)運(yùn)輸－協(xié)同運(yùn)輸

（1）同向協(xié)同：如小腸上皮細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收就是伴隨著Na+的進(jìn)入。

（2）反向協(xié)同：如紅細(xì)胞膜上Na+與HCO3

-的進(jìn)入伴隨著Cl-和H+的外流。3、利用光能的主動(dòng)運(yùn)輸：如細(xì)菌質(zhì)膜視紫紅質(zhì)可吸收光能將兩個(gè)H+從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)出。第10頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五二、離子泵參與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白常被稱為泵(pump)，這是因?yàn)樗鼈兡芾媚芰孔龉?。由于它們消耗的代謝能多數(shù)來(lái)自ATP，所以又稱它們?yōu)槟衬矨TPase。P-型離子泵：Na+/K+泵、Ca2+泵V-型質(zhì)子泵F-型質(zhì)子泵ABC超家族第11頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（一）P-型離子泵--Na+/K+泵1、Na+/K+泵的組成即Na+/K+－ATP酶，由2個(gè)大的α亞基和2個(gè)小的β亞基組成。通過(guò)磷酸化和去磷酸化過(guò)程發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致與Na+、K+的親和力發(fā)生變化而完成轉(zhuǎn)運(yùn)。第12頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五2、工作機(jī)理①膜內(nèi)側(cè)Na+與α亞基結(jié)合，ATP分解，α被磷酸化，與Na+結(jié)合轉(zhuǎn)向膜外側(cè)；②磷酸化的α亞基對(duì)Na+的親和力變低，而對(duì)K+的親和力變高，因而釋放Na+，而與K+結(jié)合。③K+與磷酸化α亞基結(jié)合后則促使α亞基去磷酸化，α亞基的構(gòu)象恢復(fù)原狀，與K+結(jié)合的部位轉(zhuǎn)向膜內(nèi)側(cè)，構(gòu)象復(fù)原的α亞基與K+的親和力很低，使K+在膜內(nèi)被釋放，至此完成一個(gè)循環(huán)，最終泵出3個(gè)Na+，而運(yùn)進(jìn)2個(gè)K+。第13頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五3、功能：

①維持了細(xì)胞內(nèi)適當(dāng)?shù)牡蚇a+，高K+的濃度環(huán)境，抵消了Na+/K+的擴(kuò)散作用；

②維持細(xì)胞的滲透平衡，保持細(xì)胞的體積；

③建立細(xì)胞膜兩側(cè)濃度梯度，為葡萄糖協(xié)同運(yùn)輸提供驅(qū)動(dòng)力；④對(duì)膜電位的形成有重要作用，為神經(jīng)和肌肉細(xì)胞電脈沖信號(hào)傳導(dǎo)提供了基礎(chǔ)。第14頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（二）P-型離子泵--Ca2+泵1、鈣離子泵類型：---位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上P型鈣離子泵，每消耗一個(gè)ATP分子，泵出2個(gè)Ca2+。肌質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣離子泵，占總蛋白質(zhì)的90%。---位于質(zhì)膜上的是鈉鈣交換器（Na+-Ca2+exchanger），屬于反向協(xié)同運(yùn)輸體系（antiporter），通過(guò)鈉鈣交換來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)鈣離子。第15頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五Ca2+-ATPase有10個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，膜內(nèi)側(cè)有第一個(gè)環(huán)有Ca2+離子結(jié)合位點(diǎn)；第二個(gè)上有激活位點(diǎn)，包括ATP的結(jié)合位點(diǎn)。在靜息狀態(tài)，羧基端的抑制區(qū)域同環(huán)2的激活位點(diǎn)結(jié)合，使泵失去功能。Ca2+-ATPase泵有兩種激活機(jī)制：[Ca2+]濃度升高Ca2+/鈣調(diào)蛋白復(fù)合物同抑制區(qū)結(jié)合，釋放激活位點(diǎn)，泵開(kāi)始工作。反之泵處于靜息狀態(tài)。蛋白激酶C使抑制區(qū)磷酸化，從而失去抑制作用；當(dāng)磷酸酶使抑制區(qū)脫磷酸，抑制區(qū)又同激活位點(diǎn)結(jié)合，起抑制作用。第16頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（三）V-型和F-型質(zhì)子泵V-型質(zhì)子泵：存在于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)體、溶酶體膜以及植物、酵母和其他真菌細(xì)胞膜上。利用ATP水解供能從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中逆[H+]轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞器中。F-型質(zhì)子泵：主要存在于線粒體內(nèi)膜等上。第17頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（四）ABC超家族ABC：ATP-bindingcassette超家族：一大類家族成員，均在胞質(zhì)側(cè)含2個(gè)高度保守的ABC，可通過(guò)結(jié)合ATP發(fā)生二聚化并水解結(jié)合的ATP，造成構(gòu)象變化從而轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)（主要是aa、肽等小分子）。MDR1是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)器，常在肝癌患者肝中過(guò)表達(dá)，造成多藥抗性。第18頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五三、大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸1胞吞作用（1）胞飲作用與吞噬作用（2）受體介導(dǎo)的胞吞作用：與配體一同被攝入的受體融入胞內(nèi)體后，不同的受體將有不同的命運(yùn)：①受體返回重復(fù)使用：如低密度脂蛋白——LDL的受體；②受體和配體均返回：如轉(zhuǎn)鐵蛋白受體和轉(zhuǎn)鐵蛋白；③受體和配體被消化：如表皮生長(zhǎng)因子及其受體；④受體跨細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)：如上皮細(xì)胞從一側(cè)吞入物質(zhì)，從另一側(cè)胞吞出去。2胞吐作用①組成型胞吐途徑：如新合成的膜蛋白、膜脂以及一些其它胞外成分等。②調(diào)節(jié)型胞吐途徑：如特化的分泌細(xì)胞產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液或消化酶等）。第19頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五第二節(jié)

細(xì)胞的信號(hào)跨膜傳遞

一、概述（一）細(xì)胞通訊概念：

生物體內(nèi)C與C之間的聯(lián)絡(luò)、識(shí)別以及信息傳遞。是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過(guò)介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一系列生理生化反應(yīng)，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過(guò)程。第20頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五細(xì)胞通訊一般包括下列幾個(gè)步驟：

①信號(hào)細(xì)胞合成并釋放信號(hào)分子；②信號(hào)分子運(yùn)送至靶細(xì)胞；③信號(hào)分子與受體的特異性結(jié)合及其激活；④信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與傳遞；⑤引發(fā)細(xì)胞功能、代謝或基因表達(dá)的改變；⑥信號(hào)的解除與細(xì)胞反應(yīng)的終止。第21頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五細(xì)胞通訊的方式：

1、分泌化學(xué)信號(hào)通訊

（1）內(nèi)分泌（endocrine）；

（2）旁分泌（paracrine）；

（3）自分泌（autocrine）；

（4）化學(xué)突觸（chemicalsynapse）。

2、接觸性依賴通訊

3、間隙連接通訊第22頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五細(xì)胞外信號(hào)分子局部性作用于附近的細(xì)胞信號(hào)分子不能運(yùn)輸?shù)奶h(yuǎn)(旁分泌)信號(hào)細(xì)胞局部性信號(hào)分子(自分泌)第23頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五沿軸突傳遞電信號(hào)的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生釋放信號(hào)分子于血液系統(tǒng)，分布到全身(突觸傳遞)(內(nèi)分泌)神經(jīng)遞質(zhì)第24頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（二）細(xì)胞識(shí)別(cellrecognition)指細(xì)胞通過(guò)其表面的受體與胞外信號(hào)物質(zhì)分子選擇性相互作用，引起生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體生物效應(yīng)的過(guò)程。第25頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（三）信號(hào)分子與受體

1、信號(hào)分子：

（1）親脂性信號(hào)分子；

（2）親水性信號(hào)分子；（3）氣體性信號(hào)分子。

2、受體（糖蛋白）：（1）細(xì)胞內(nèi)受體；

（2）細(xì)胞表面受體。

3、第二信使與分子開(kāi)關(guān)：

（1）第二信使；

（2）分子開(kāi)關(guān)：①G蛋白；

②蛋白激酶。第26頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五

配體：能通過(guò)細(xì)胞膜的親脂性小分子（如甾類激素等）。受體：基因調(diào)控蛋白；有三個(gè)結(jié)構(gòu)域：①C端的激素結(jié)合域；②N端的轉(zhuǎn)錄激活域；③中部的抑制蛋白或DNA結(jié)合域。

如NO信號(hào)分子（近年發(fā)現(xiàn)的一種親脂性信號(hào)分子）：

①性質(zhì)：是一種自由基性質(zhì)的氣體分子，具脂溶性，可快速擴(kuò)散透過(guò)細(xì)胞膜，到達(dá)靶細(xì)胞發(fā)揮作用。但壽命很短，半衰期只有5s左右。②產(chǎn)生：由神經(jīng)細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞在一氧化氮合酶催化下分解精氨酸產(chǎn)生。③靶分子：細(xì)胞質(zhì)中的鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶，活化鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生cGMP。④效應(yīng)：cGMP作為新的信號(hào)分子介導(dǎo)下游蛋白質(zhì)的磷酸化，引起血管擴(kuò)張，血液暢通；參與大腦記憶等過(guò)程。二、細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞第27頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五血管內(nèi)皮細(xì)胞接受乙酰膽堿，引起胞內(nèi)Ca2+濃度升高，激活一氧化氮合酶，細(xì)胞釋放NO，NO擴(kuò)散進(jìn)入平滑肌細(xì)胞，與胞質(zhì)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶（GTP-cyclase，GC）活性中心的Fe2＋結(jié)合，改變酶的構(gòu)象，導(dǎo)致酶活性的增強(qiáng)和cGMP合成增多。cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+離子濃度。引起血管平滑肌的舒張，血管擴(kuò)張、血流通暢。硝酸甘油治療心絞痛，其作用機(jī)理是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為NO，可舒張血管，減輕心臟負(fù)荷和心肌的需氧量。第28頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五第29頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五三、細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞

親水性分子只能與細(xì)胞表面受體相結(jié)合。細(xì)胞表面受體分為：離子通道偶聯(lián)的受體(ion-channel-linkedreceptor)G蛋白偶聯(lián)受體(Gprotein-linkedreceptor)酶偶聯(lián)受體(enzyme-linkedreceptor)

第30頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五

1、離子通道偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞

配體：神經(jīng)遞質(zhì)；受體：由多亞基組成的受體－離子通道，既有信號(hào)分子結(jié)合的位點(diǎn)，又是離子通道，受體與配體結(jié)合后，離子通道打開(kāi)，相應(yīng)的離子進(jìn)入細(xì)胞，故跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需中間步驟。主要存在于神經(jīng)細(xì)胞或其它可興奮細(xì)胞膜上。第31頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五乙酰膽堿N受體（260KD）外周型：5個(gè)亞基組成（2）調(diào)節(jié)主要為亞基變化通道開(kāi)啟：Na+

內(nèi)流，K+外流，膜去極化。第32頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五2、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞（1）G蛋白的結(jié)構(gòu)及作用三聚體GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）簡(jiǎn)稱G蛋白。由α、β、γ三個(gè)亞基組成，α亞基具有GTP酶活性。β和γ亞基通過(guò)共價(jià)結(jié)合于膜上。G蛋白在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起著分子開(kāi)關(guān)的作用，當(dāng)α亞基與GDP結(jié)合時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，與GTP結(jié)合時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)。第33頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五第34頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（2）G蛋白偶聯(lián)受體G蛋白偶聯(lián)受體是指配體-受體復(fù)合物與靶蛋白要通過(guò)與G蛋白的偶聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變成胞內(nèi)信號(hào)。G蛋白偶聯(lián)受體為7次跨膜蛋白，受體胞外結(jié)構(gòu)域識(shí)別胞外信號(hào)分子并與之結(jié)合，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白偶聯(lián)。通過(guò)與G蛋白偶聯(lián)，調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號(hào)跨膜傳遞到胞內(nèi)。G蛋白偶聯(lián)受體家族第35頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五G蛋白偶聯(lián)受體蛋白激酶A第36頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五（3）與G蛋白偶聯(lián)的細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞通路：①cAMP通路；②PIP2通路。①cAMP通路：

概念：細(xì)胞外信號(hào)和相應(yīng)的受體結(jié)合，導(dǎo)致胞內(nèi)第二信使cAMP的水平變化而引起細(xì)胞反應(yīng)的信號(hào)通路。組分及分析：

/激活型激素受體（Rs）；/抑制型激素受體（Ri）；

/活化型G蛋白（Gs）；/抑制型G蛋白（Gi）；

/催化成分（腺苷酸環(huán)化酶C）

第37頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五

cAMP通路信號(hào)傳遞過(guò)程

⑴細(xì)胞未受刺激時(shí)，受體沒(méi)有和激素結(jié)合，這時(shí)活化型的G蛋白（Gs）為異三聚體（α、β、γ）的結(jié)合狀態(tài)，Gs的α亞基與GDP結(jié)合，故Gs無(wú)活性，腺苷酸環(huán)化酶沒(méi)有被激活。⑵當(dāng)激素和激活型受體（Rs）結(jié)合后導(dǎo)致受體（Rs）構(gòu)象改變，暴露出與Gs結(jié)合的位點(diǎn)，膜的流動(dòng)性使激素－受體復(fù)合物與Gs結(jié)合。⑶激素受體復(fù)合物與Gs的結(jié)合導(dǎo)致Gs的α亞基構(gòu)象改變，從而釋放GDP，同時(shí)結(jié)合GTP，這時(shí)Gs變?yōu)榛罨蜆?gòu)象，使α亞基與βγ亞基分離。⑷α亞基與βγ亞基分離后，暴露出α亞基與腺苷酸環(huán)化酶的結(jié)合位點(diǎn)，并與之結(jié)合而使其活化，催化ATP形成cAMP，這時(shí)激素與受體分離。第38頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五

⑸由于結(jié)合GTP的α亞基具有GTP酶的活性，從而將GTP水解產(chǎn)生GDP，導(dǎo)致α亞基構(gòu)象恢復(fù)并與腺苷酸環(huán)化酶分離，這時(shí)α亞基與βγ亞基重新結(jié)合，使細(xì)胞回到刺激前的狀態(tài)。⑹腺苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生的cAMP，使細(xì)胞內(nèi)的cAMP濃度升高，至此，細(xì)胞外的激素信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)的信號(hào)－cAMP。⑺細(xì)胞內(nèi)的cAMP作為第二信使分子進(jìn)一步激活胞內(nèi)靶酶－cAMP依賴的蛋白激酶A（PKA），由這種蛋白酶再去活化細(xì)胞中的代謝靶蛋白或活化基因調(diào)控蛋白，從而引起細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答。第39頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五

腺苷酸環(huán)化酶的活性除了受Gs的α亞基調(diào)控外，還可以受抑制型G蛋白（Gi）的調(diào)節(jié)，并且有兩種途徑：當(dāng)Gi與GTP結(jié)合，Gi的α亞基與βγ亞基分離后，一種途徑是Gi的α亞基與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合，直接抑制酶的活性；另一途徑是通過(guò)βγ亞基與游離的Gsα亞基（Gsα）結(jié)合，阻斷Gsα對(duì)腺苷酸環(huán)化酶的活化。第40頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五cAMP信號(hào)通路①cAMP通路信號(hào)傳遞過(guò)程：第41頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五②PIP2通路

PIP2通路是一種雙信使通路，細(xì)胞外信號(hào)分子經(jīng)跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)后，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生兩種第二信使分子，即1，4，5－三磷酸肌醇（IP3）和二?；视停―AG），然后由這兩種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子各自激活相應(yīng)的靶酶，經(jīng)過(guò)一系列的信號(hào)級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)，引起多種生物學(xué)效應(yīng)。第42頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五具體信號(hào)傳遞過(guò)程如下：⑴細(xì)胞外信號(hào)分子與細(xì)胞表面G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，激活質(zhì)膜上的磷酸二酯酶C（PLC），后者催化質(zhì)膜上的4，5－二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成為1，4，5－三磷酸肌醇（IP3）和二?；视停―AG）兩個(gè)第二信使，使胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)。⑵IP3動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)源的鈣離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，使胞內(nèi)Ca2+濃度升高，Ca2+活化各種Ca2+結(jié)合蛋白引起細(xì)胞反應(yīng)。其中鈣調(diào)蛋白（CaM）是一種真核細(xì)胞普遍存在的Ca2+應(yīng)答蛋白，4個(gè)Ca2+與CaM結(jié)合后形成活化態(tài)的Ca2+

－CaM復(fù)合體，然后再與受鈣調(diào)蛋白調(diào)節(jié)的靶酶結(jié)合將其活化，從而引起一系列不同的生物學(xué)效應(yīng)。第43頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五⑶產(chǎn)生的第二信使DAG結(jié)合于質(zhì)膜上，活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C（PKC），非活性的PKC存在于細(xì)胞質(zhì)中，由于它是Ca2+和磷脂酰絲氨酸依賴性酶，所以與質(zhì)膜上的DAG結(jié)合后，被Ca2+激活，活化的PKC可以使不同類型細(xì)胞中的不同靶蛋白的絲氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化，引起眾多的生理過(guò)程，如細(xì)胞分泌、肌肉收縮等短期效應(yīng)以及如細(xì)胞增殖、分化等長(zhǎng)期生理效應(yīng)。⑷IP3和DAG通過(guò)細(xì)胞內(nèi)存在的磷脂酰肌醇循環(huán)途徑而失活。第44頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五磷脂酰肌醇信號(hào)通路第45頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五3、酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞通路受體：是跨膜一次的膜整合蛋白，主要介導(dǎo)控制細(xì)胞生長(zhǎng)與分化信號(hào)的傳遞，因此與生長(zhǎng)因子有關(guān)，已發(fā)現(xiàn)50多種不同的

受體酪氨酸激酶（RTK），組成細(xì)胞表面一大類重要受體家族。包括6個(gè)亞族，即①表皮生長(zhǎng)因子（EGF）受體；②血小板生長(zhǎng)因子（PDGF）受體和巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF）受體；③胰島素和胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF1）受體；④神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）受體；⑤成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGF）受體；⑥血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）。

胞外區(qū)是結(jié)合配體結(jié)構(gòu)域，胞內(nèi)區(qū)肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，并具有自磷酸化位點(diǎn)。配體：可溶性或膜結(jié)合的多肽或蛋白類激素，包括胰島素和多種生長(zhǎng)因子。第46頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五受體酪氨酸激酶第47頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞通路

⑴配體和受體結(jié)合導(dǎo)致受體二聚化形成同源或異源二聚體，從而在二聚體內(nèi)彼此相互磷酸化受體胞內(nèi)肽段的酪氨酸殘基，即實(shí)現(xiàn)受體的自磷酸化（也就是受體被激活）。⑵磷酸化的酪氨酸殘基可被含有SH2結(jié)構(gòu)域{與Src（一種癌基因）蛋白同源區(qū)的簡(jiǎn)稱：Srchomologyregion}的胞內(nèi)信號(hào)蛋白所識(shí)別并與之結(jié)合，由此開(kāi)啟一系列的信號(hào)傳遞而引起細(xì)胞生理反應(yīng)。⑶活化的RTK可以結(jié)合多種細(xì)胞溶質(zhì)中帶有SH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合蛋白或信號(hào)蛋白，因而可以引起多種不同的反應(yīng)，例如RTK－Ras蛋白信號(hào)通路。第48頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五受體酪氨酸激酶信號(hào)通路第49頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)39分，星期五RTK－Ras蛋白信號(hào)通路