第6.1節(jié)：細(xì)胞的信息傳遞

1、概念：要保證生物體各組分之間或環(huán)境之間相互影響和相互協(xié)調(diào)一致，必須有信息的傳遞和交流，即細(xì)胞通訊。

2、信息分類：細(xì)胞通訊的信息類型可分為3類：環(huán)境信息、遺傳信息和神經(jīng)信息。細(xì)胞通訊：3、細(xì)胞通訊的類型：①直接聯(lián)系②旁分泌信號(hào)③內(nèi)分泌信號(hào)④突觸信號(hào)細(xì)胞通訊：當(dāng)我們用手觸摸含羞草的葉子時(shí)，那么它的所有小葉都會(huì)收縮合攏。含羞草跳舞草給跳舞草唱歌，跳舞草就會(huì)翩翩起舞。紫薇用手觸摸紫薇花的樹干，樹的全身會(huì)動(dòng)起來。環(huán)境刺激的信息如何被細(xì)胞感受并進(jìn)一步引發(fā)生物反應(yīng)的呢？閱讀與分析：乙烯（植物激素）仔細(xì)閱讀書上的兩組資料，你認(rèn)為起信號(hào)傳遞作用的物質(zhì)分別是什么？資料1：一箱未成熟的蘋果放上兩個(gè)星期變化也不大。如果在其中放入一只成熟的蘋果，整箱蘋果很快就變得美味可口了。這是由于成熟的蘋果能釋放出乙烯，乙烯能使蘋果很快成熟。一、胞間信號(hào)資料2：當(dāng)人或動(dòng)物攝取糖的量有很大波動(dòng)時(shí)，血液中的葡萄糖濃度仍能保持相對(duì)穩(wěn)定。我們都知道只是胰島素作用的結(jié)果。胰島素是由胰腺細(xì)胞分泌出來的，其釋放速率隨血液中葡萄糖濃度的升高而加快。當(dāng)胰島素分子隨血流到達(dá)肝臟或肌肉細(xì)胞時(shí)，就能把信息傳遞給它們，“通知”它們從血液中吸收葡萄糖，以糖原的形式貯藏起來，或利用消耗掉。隨著血液中葡萄糖濃度恢復(fù)正常，胰腺細(xì)胞釋放胰島素的速率也隨之減慢或暫停，以減慢葡萄糖的轉(zhuǎn)移和利用，從而保持血糖濃度的穩(wěn)定。胰島素（動(dòng)物激素）一、胞間信號(hào)胞間信號(hào)：通過化學(xué)物質(zhì)，把代謝信息傳遞給了目的細(xì)胞，完成了細(xì)胞與細(xì)胞間的通訊聯(lián)絡(luò)任務(wù)，從而影響代謝過程,這種化學(xué)物質(zhì)叫胞間信號(hào)。胞間信號(hào)（第一信使）的種類：激素、神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子及NO。另外，一些物理信號(hào)（如冷、熱刺激）和生物信號(hào)（如病原菌侵染）也可以作為胞間信號(hào)向細(xì)胞傳遞信息，引起細(xì)胞發(fā)生保護(hù)性應(yīng)答反應(yīng)，避免自身受到傷害。一、胞間信號(hào)細(xì)胞主要利用化學(xué)物質(zhì)相互傳遞信號(hào)受體：細(xì)胞表面或內(nèi)部存在類似天線的物質(zhì)（如糖蛋白、脂蛋白等），用來接收胞間信號(hào)分子，這種物質(zhì)被稱為受體。二、受體

（1）化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白、脂蛋白等。（2）存在部位：存在于細(xì)胞表面或內(nèi)部。（3）生理作用：識(shí)別并特異地與化學(xué)信號(hào)分子（配體）結(jié)合成復(fù)合物，從而啟動(dòng)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，最后導(dǎo)致該信號(hào)物質(zhì)產(chǎn)生特定的生物效應(yīng)。（4）特點(diǎn)：①受體是細(xì)胞表面或內(nèi)部的一種生物大分子物質(zhì)；②特異性：識(shí)別并特異地與化學(xué)信號(hào)分子（配體）結(jié)合。三、胞內(nèi)信號(hào)1.產(chǎn)生：第一信使與膜上的受體結(jié)合，激活膜上的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制，從而產(chǎn)生了細(xì)胞內(nèi)識(shí)別的“語言”——環(huán)腺苷酸（cAMP），因此把胞外信息傳到了胞內(nèi)。環(huán)腺苷酸即為胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)（第二信使）。2.主要類型：除環(huán)腺苷酸（cAMP）外，還有如Ca2+、1,2-二酰甘油（DAG），1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）等。四、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：胞間信號(hào)發(fā)揮生理功能的第一步是與相應(yīng)的受體結(jié)合，然后產(chǎn)生胞內(nèi)信號(hào)，將其攜帶的信息由膜傳遞到細(xì)胞內(nèi)，最終導(dǎo)致生理效應(yīng)的表現(xiàn)。1、基本過程：胞間信號(hào)（第一信使）與受體結(jié)合胞內(nèi)信號(hào)（第二信使）攜帶信息細(xì)胞內(nèi)生理效應(yīng)的表現(xiàn)思考與討論：

當(dāng)人們受到驚嚇或突然遇到緊急情況時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，其中包括立即分泌腎上腺素進(jìn)入血液、血壓升高、心率加快及心輸出量增加、糖原分解等。糖原分解為單糖是動(dòng)物運(yùn)動(dòng)所必需的，因?yàn)閱翁欠纸饪僧a(chǎn)生肌肉收縮所需的能源物質(zhì)——ATP。那么，這種應(yīng)激反應(yīng)是如何發(fā)生的？此應(yīng)激反應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程又是怎樣的呢？四、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2、實(shí)例——應(yīng)激反應(yīng)內(nèi)分泌腺外界刺激腎上腺素血液運(yùn)輸肝細(xì)胞或肌細(xì)胞胞內(nèi)信號(hào)環(huán)腺苷酸（cAMP）增加血液或肌細(xì)胞中的葡萄糖濃度產(chǎn)生更多的能量采取行動(dòng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件四、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(細(xì)胞膜上的腎上腺素受體)細(xì)胞不停地進(jìn)行著物質(zhì)代謝、能量代謝和信息傳遞。那么細(xì)胞中各種不同的、獨(dú)立的組成結(jié)構(gòu)是如何完成復(fù)雜的代謝過程的？物質(zhì)代謝、能量代謝和信息傳遞之間又存在怎樣的關(guān)系呢？問題探討1、新陳代謝的基礎(chǔ)：

物質(zhì)代謝、能量代謝和信息傳遞。2、相互聯(lián)系：(1)外界環(huán)境刺激和胞間信號(hào)分子作用于細(xì)胞后，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程誘導(dǎo)基因表達(dá)并引起物質(zhì)代謝和能量代謝的變化。(2)物質(zhì)代謝包括合成反應(yīng)和分解反應(yīng)兩方面。合成反應(yīng)貯存能量，分解反應(yīng)通常釋放能量。五、細(xì)胞物質(zhì)代謝、能量代謝與信息傳遞的統(tǒng)一2、相互聯(lián)系：(3)在細(xì)胞中，能量被用于移動(dòng)物質(zhì)、建造復(fù)雜的分子及形成和維持細(xì)胞內(nèi)的有序狀態(tài)。因此，物質(zhì)代謝的同時(shí)總是伴隨著能量代謝的過程。(4)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝和能量代謝之所以能協(xié)調(diào)的進(jìn)行，信息傳遞起著調(diào)節(jié)和控制的作用。另外，物質(zhì)代謝和能量代謝又為信息傳遞提供物質(zhì)和能量的基礎(chǔ)。五、細(xì)胞物質(zhì)代謝、能量代謝與信息傳遞的統(tǒng)一3、細(xì)胞的整體性：五、細(xì)胞物質(zhì)代謝、能量代謝與信息傳遞的統(tǒng)一(1)組成生物體的化合物不是雜亂無章地堆聚在一起，而