八年級數(shù)學上冊期中檢測卷課件(新版)滬科版

細胞信息轉(zhuǎn)導

SignalTransduction整理課件細胞信息轉(zhuǎn)導

SignalTran1內(nèi)容第一節(jié)信息物質(zhì)第二節(jié)受體第三節(jié)信息的傳遞途徑第四節(jié)信息傳遞途徑的交互聯(lián)系第五節(jié)信息傳遞與疾病整理課件內(nèi)容第一節(jié)信息物質(zhì)整理課件2第一節(jié)信息物質(zhì)

一、細胞間信息物質(zhì)二、細胞內(nèi)信息物質(zhì)

整理課件第一節(jié)信息物質(zhì)整理課件3一、細胞間信息物質(zhì)

凡由細胞分泌的、調(diào)節(jié)靶細胞生命活動的化學物質(zhì)統(tǒng)稱為細胞間信息物質(zhì)。又稱為第一信使。整理課件一、細胞間信息物質(zhì)凡由細胞分泌的、調(diào)節(jié)靶細胞生命活動的4

根據(jù)信息物質(zhì)的分泌方式將其分為四大類：1、神經(jīng)遞質(zhì)：又稱突觸分泌信號，由神經(jīng)元突觸前膜釋放，如乙酰膽堿，作用時間短。2、激素：又稱內(nèi)分泌信號，如胰島素、腎上腺素等。特點：通過血液循環(huán)到達靶細胞，作用時間長。3、局部化學介質(zhì)：又稱旁分泌信號，如炎癥介質(zhì)特點：通過擴散作用到達靶細胞，作用時間短4、氣體信號：NO由NOS氧化精氨酸胍基生成CO由血紅素加單氧酶氧化血紅素產(chǎn)生整理課件根據(jù)信息物質(zhì)的分泌方式將其分為四大類：整理課件5二、細胞內(nèi)信息物質(zhì)在細胞內(nèi)傳遞細胞調(diào)控信號的化學物質(zhì)，稱為細胞內(nèi)信息物質(zhì)。通常將其中的小分子物質(zhì)如Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP稱為第二信使(secondarymessenger)。整理課件二、細胞內(nèi)信息物質(zhì)在細胞內(nèi)傳遞細胞調(diào)控信號的化學物質(zhì)，6cAMP的生成AC整理課件cAMP的生成AC整理課件7cGMP的生成GC整理課件cGMP的生成GC整理課件8磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)三磷酸肌醇(IP3)二脂酰甘油(DAG)磷脂酰肌醇特異的磷脂酶C(PI-PLC)+IP3和DAG的生成整理課件磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)三磷酸肌醇(IP3)二脂9第三信使

指負責細胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)，是一類可與靶基因特異序列結(jié)合的核蛋白，如立早基因編碼蛋白。c-fosc-junAP1

整理課件第三信使整理課件10第二節(jié)受體受體(receptor)：細胞膜上或胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合，把信號傳遞到細胞內(nèi)部，進而引起生物學效應的特殊蛋白質(zhì)。個別是糖脂。配體(ligand)：能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子，包括細胞間信息物質(zhì)、藥物、維生素、毒物等。

整理課件第二節(jié)受體受體(receptor)：細胞膜上或胞內(nèi)能特異11受體的分類：（一）膜受體（二）胞內(nèi)受體整理課件受體的分類：（一）膜受體整理課件12（一）膜受體1、環(huán)狀受體：配體依賴性離子通道2、G蛋白偶聯(lián)受體：七個跨膜受體3、單個跨膜α螺旋受體4、具有GC活性的受體整理課件（一）膜受體1、環(huán)狀受體：配體依賴性離子通道整理課件131、環(huán)狀受體配體依賴性離子通道整理課件1、環(huán)狀受體整理課件14ExtracellularCytoplasmicCOOH--NH2i1i2i3e1e2e3TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7DRY

2、G蛋白偶聯(lián)受體（400-600個氨基酸殘基組成的多肽）

G-protein-coupledreceptors-S-S-與配體結(jié)合G蛋白作用部位整理課件ExtracellularCytoplasmicCOOH--15

G蛋白偶聯(lián)受體：1000多種七個α螺旋受體蛇型受體

特點：由一條肽鏈組成的糖蛋白，N端在胞外側(cè)，C端在胞內(nèi)，中段形成七個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)。有三個胞外環(huán)和三個胞內(nèi)環(huán)，胞漿面第三個環(huán)能與G蛋白偶聯(lián)。整理課件G蛋白偶聯(lián)受體：1000多種七個α螺旋受體16G蛋白一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細胞膜細胞漿面的外周蛋白，由三個亞基α、β、γ組成。

非活化型：α、β、γ三聚體結(jié)合GDP活化型：α與β、γ解聚結(jié)合GTP已發(fā)現(xiàn)多種G蛋白，常見的有激動型Gs，抑制型Gi和磷脂酶C型Gp。兩種構(gòu)象整理課件G蛋白一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細胞膜細胞漿17整理課件整理課件18G

LEffectorG-proteinsSignal整理課件GLEffectorG-proteinsSignal整19G

i/o

G

s

G

p

G

12/13

inhibitionofcAMPproduction

inhibitionofCa2+channelsactivationofGIRKK+channelsG-proteinsubtypes

increasedsynthesisofcAMPactivationofCa2+andK+channelsactivationofPLCleadingtoactivationofPKC(DAG)intracellularCa2+release(IP3)mediatessignallingbetweenGPCRsandRhoA(GTPase)functionunderinvestigation整理課件Gi/oGsGpG12/13inh20Gα種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子αsAC活化cAMPPKAαiAC抑制cAMPPKAαp磷脂酶c活化Ca2+,IP3,DAGPKCαtcGMP磷酸二酯酶活化cGMPNa+通道關(guān)閉G蛋白的α亞基的效應分子及其功能整理課件Gα種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子αsAC活化cAMPPKAα213、單個跨膜α螺旋受體酪氨酸蛋白激酶受體型EGFIGF-1PDGFFGF非酪氨酸蛋白激酶受體型GHIFNγEPOIL-2、6具有酪氨酸蛋白激酶的受體具有絲/蘇氨酸蛋白激酶的受體轉(zhuǎn)化生長因子β受體（TGFβ）Ⅰ型Ⅱ型整理課件3、單個跨膜α螺旋受體酪氨酸蛋白激酶受體型EGFI22酪氨酸蛋白激酶受體型IGF-1

整理課件酪氨酸蛋白激酶受體型整理課件23非酪氨酸蛋白激酶受體型IFNγ受體

整理課件非酪氨酸蛋白激酶受體型IFNγ受體

整理課件24具有絲/蘇氨酸蛋白激酶的受體轉(zhuǎn)化生長因子β受體TβR-Ⅱ能自身磷酸化和磷酸化Ⅰ型受體

整理課件具有絲/蘇氨酸蛋白激酶的受體轉(zhuǎn)化生長因子β受體TβR254、具有鳥苷酸環(huán)化酶（GC）活性的受體

膜受體

由同源的三聚體或四聚體組成配體心鈉素（ANP）鳥苷蛋白部位心血管細胞小腸精子視網(wǎng)膜桿狀細胞可溶性受體

α、β二聚體，具有GC結(jié)合域和血紅素結(jié)合域配體NOCO部位腦肺肝腎

整理課件4、具有鳥苷酸環(huán)化酶（GC）活性的受體

膜受體整理課件26整理課件整理課件27鳥苷酸環(huán)化酶（GC）整理課件鳥苷酸環(huán)化酶整理課件28（二）胞內(nèi)受體

包含四個區(qū)高度可變區(qū)DNA結(jié)合區(qū)激素結(jié)合區(qū)鉸鏈區(qū)整理課件（二）胞內(nèi)受體包含四個區(qū)整理課件29胞內(nèi)受體整理課件胞內(nèi)受體整理課件30二、受體作用的特點

1、高度專一性2、高度親和力3、可飽和性4、可逆性5、特定作用模式整理課件二、受體作用的特點1、高度專一性整理課件31第三節(jié)信息的傳遞途徑

一、膜受體介導的信息傳遞

cAMP-蛋白激酶A途徑：Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑cGMP-蛋白激酶途徑酪氨酸蛋白激酶（TPK）途徑核因子-κB途徑TGFβ途徑二、胞內(nèi)受體介導的信息傳遞整理課件第三節(jié)信息的傳遞途徑一、膜受體介導的信息傳遞整理課件321.cAMP-蛋白激酶A途徑G蛋白的調(diào)節(jié)cAMP的生成與降解cAMP的作用機制PKA的作用整理課件1.cAMP-蛋白激酶A途徑整理課件33激素（H）HRG蛋白腺苷酸環(huán)化酶（AC）cAMP受體（R）蛋白激酶A（PKA）酶或功能蛋白磷酸化生物學效應整理課件激素（H）整理課件34與第二信使cAMP有關(guān)的激素激活腺苷酸環(huán)化酶（促cAMP生成）的激素抑制腺苷酸環(huán)化酶（抑cAMP生成）的激素促腎上腺皮質(zhì)素（ACTH）乙酰膽堿抗利尿激素(ADH)血管緊張素Ⅱβ腎上腺素α腎上腺素

降鈣素類鴉片

卵泡刺激素（FSH）生長激素釋放抑制因子

黃體生成激素（LH）

甲狀旁腺素（PTH）促甲狀腺素（TSH）胰高血糖素整理課件與第二信使cAMP有關(guān)的激素激活腺苷酸環(huán)化酶（促cAMP生35整理課件整理課件36機制：C2R2+4cAMPR2-4cAMP+C2無活性PKA有活性PKAcAMP生成：腺苷酸環(huán)化酶cAMP降解：磷酸二酯酶整理課件機制：cAMP生成：腺苷酸環(huán)化酶整理課件37PKA的作用Ser/Thr殘基磷酸化對代謝的調(diào)節(jié)作用對基因表達的調(diào)節(jié)作用

cAMP應答元件（cAMPresponseelement,CRE）

cAMP應答元件結(jié)合蛋白（cAMPresponseelementbindingprotein,CREB)對功能蛋白的調(diào)節(jié)作用整理課件PKA的作用Ser/Thr殘基磷酸化對代謝的調(diào)節(jié)作用38

β腎上腺素能受體胰高血糖素受體激活Gs增加AC活性cAMPPKA促進心肌鈣轉(zhuǎn)運心肌收縮性增強增加肝臟糖原分解進入核內(nèi)PKA激活靶基因轉(zhuǎn)錄整理課件β腎上腺素能受體激活Gs增加AC活性cA39腎上腺素+受體腎上腺素-受體復合物PKAcAMP磷酸化酶b激酶磷酸化酶a糖原合成酶ATP磷酸化酶b磷蛋白磷酸酶糖原合成糖原分解血糖腎上腺素對糖代謝的調(diào)節(jié)G蛋白AC整理課件腎上腺素+受體腎上腺素-受體復合物PKAcAMP磷酸化酶b激40轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)整理課件轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)整理課件41PKA對底物蛋白的磷酸化作用底物蛋白磷酸化的后果生理意義組蛋白失去對轉(zhuǎn)錄的阻遏作用加速轉(zhuǎn)錄，促進蛋白質(zhì)的合成核中酸性蛋白質(zhì)加速轉(zhuǎn)錄加速轉(zhuǎn)錄，促進蛋白質(zhì)的合成核蛋白體蛋白加速翻譯促進蛋白質(zhì)的合成細胞膜蛋白膜蛋白構(gòu)象及功能改變改變膜對水及離子的通透性微管蛋白構(gòu)象及功能改變影響細胞分泌心肌肌原蛋白易與Ca2+結(jié)合加強心肌收縮心肌肌漿網(wǎng)膜蛋白加速Ca2+攝入肌漿網(wǎng)加速肌纖維舒張腎上腺素能γ受體蛋白影響受體功能脫敏化及下調(diào)整理課件PKA對底物蛋白的磷酸化作用底物蛋白422、Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑在收縮、運動、分泌和分裂等復雜的生命活動中，需要Ca2+參與，胞漿內(nèi)Ca2+濃度在0.01-1μmol/L比細胞外Ca2+濃度（約2.5mmol/L）低得多。整理課件2、Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑在收縮、運動、分泌43整理課件整理課件44通過磷脂酰肌醇信息傳遞的激素激素作用及部位促甲狀腺素釋放激素（TRH）促垂體前葉釋放激素(TSH)促性腺激素釋放激素（GnRH）促垂體前葉釋放LH及FSH血管加壓素（AVP）協(xié)助促垂體前葉釋放ACTH促甲狀腺素(TSH)促甲狀腺濾釋放甲狀腺素血管緊張素Ⅱ/Ⅲ促腎上腺皮質(zhì)釋放醛固酮腎上腺素促血小板釋出ADP/5羥色胺整理課件通過磷脂酰肌醇信息傳遞的激素激素45PIP2水解圖整理課件PIP2水解圖整理課件46HHRG蛋白(Gp)PI-PLC膜上PIP2水解R

DAG蛋白激酶C(PKC)生物學效應

IP3

胞內(nèi)Ca2+升高

CaM

整理課件H整理課件47鈣調(diào)圖整理課件鈣調(diào)圖整理課件48鈣調(diào)蛋白(Calmodulin,CaM)

鈣結(jié)合蛋白,一條多肽鏈組成,人體的CaM有4個Ca2+結(jié)合位點,當胞漿[Ca2+]≥10-2mmol/L時,Ca2+與CaM結(jié)合,導致CaM構(gòu)象改變,激活Ca2+-CaM激酶,后者可使某些酶或蛋白質(zhì)的特定Ser/Thr殘基磷酸化而改變其活性.

整理課件鈣調(diào)蛋白(Calmodulin,CaM) 鈣結(jié)合49可被Ca2+-CaM調(diào)節(jié)的酶腺苷酸環(huán)化酶肌球蛋白激酶Ca2+依賴PKCNAD激酶Ca2+/CaM-ATP酶磷脂酶A2Ca/磷脂依賴的蛋白激酶磷酸化酶b激酶環(huán)核苷酸磷酸二酯鍵磷酸化蛋白磷酸酶2B3-磷酸甘油脫氫酶丙酮酸羧化酶糖原合成酶

丙酮酸脫氫酶鳥苷酸環(huán)化酶

丙酮酸激酶鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶Ⅱ整理課件可被Ca2+-CaM調(diào)節(jié)的酶腺苷酸環(huán)化酶50IP3、Ca2+—鈣調(diào)蛋白激酶途徑與Gpα結(jié)合PLCβ質(zhì)膜上的磷脂酶肌醇二磷酸（PIP2）IP3DG肌漿網(wǎng)上的IP3操縱的鈣通道開放釋放鈣離子作為第二信使調(diào)節(jié)細胞多種功能與鈣調(diào)蛋白結(jié)合發(fā)揮生物學效應α1腎上腺素能受體內(nèi)皮素受體血管緊張素Ⅱ受體整理課件IP3、Ca2+—鈣調(diào)蛋白激酶途徑與Gpα結(jié)合PLCβ質(zhì)膜上51PKC一條多肽鏈組成，N端為調(diào)節(jié)區(qū)段，C端為催化區(qū)段。調(diào)節(jié)區(qū)段與DAG、磷脂酰絲氨酸、Ca2+結(jié)合時，PKC構(gòu)象改變發(fā)揮活性，使底物蛋白Ser/Thr殘基磷酸化。

PKC對代謝、基因表達、細胞分化和增殖起作用。

整理課件PKC一條多肽鏈組成，N端為調(diào)節(jié)區(qū)段，C端為催化52

DG-蛋白激酶C途徑DG+Ca2+PKC活化細胞膜Na+/H+交換蛋白磷酸化

磷酸化轉(zhuǎn)錄因子（AP-1、NF-ΚB）H+外流增加、Na+內(nèi)流增加促進靶基因轉(zhuǎn)錄整理課件DG-蛋白激酶C途徑DG+Ca2+PKC活化細胞膜Na+533、cGMP-蛋白激酶途徑

cGMP生成與降解

鳥苷酸環(huán)化酶(GC)

磷酸二酯酶

GTPcGMP5'-GMP

Mg2+PPiH2O

cGMP的作用是激活蛋白激酶G（PKG），使有關(guān)蛋白Ser/Thr殘基磷酸化而發(fā)揮生物學作用。整理課件3、cGMP-蛋白激酶途徑cGMP生成與降解整理課件54鳥苷酸環(huán)化酶（GC）膜結(jié)合型GC胞漿可溶型GC整理課件鳥苷酸環(huán)化酶（GC）膜結(jié)合型GC整理課件55精氨酸整理課件精氨酸整理課件56整理課件整理課件57鳥苷酸環(huán)化酶信號轉(zhuǎn)導途徑(此途徑多存在于心血管系統(tǒng)與腦組織內(nèi))ＮＯ激活胞漿可溶性ＧＣ心鈉素腦鈉素激活膜結(jié)合性ＧＣGTPcGMP激活PKG磷酸化靶蛋白引起血管舒張等生物學效應整理課件鳥苷酸環(huán)化酶信號轉(zhuǎn)導途徑ＮＯ激活胞漿可溶性ＧＣ心鈉素激活膜結(jié)584、酪氨酸蛋白激酶（TPK）途徑Ⅰ.受體酪氨酸蛋白激酶途徑

受體型TPK-Ras-MAPK途徑Ⅱ.非受體酪氨酸蛋白激酶途徑

JAKs-STAT途徑

整理課件4、酪氨酸蛋白激酶（TPK）途徑Ⅰ.受體59Ⅰ.受體型TPK-Ras-MAPK途徑EGFIGF-1PDGFFGF整理課件Ⅰ.受體型TPK-Ras-MAPK途徑EGFIGF-160二聚體化整理課件二聚體化整理課件61GRB2、SOS具有SH2、SH3結(jié)構(gòu)域、靜息時兩者結(jié)合，游離在胞漿整理課件GRB2、SOS具有SH2、SH3結(jié)構(gòu)域、整理課件62ras蛋白又稱小G蛋白Ras-GDP無活性Ras-GTP有活性磷酸化的sos可促進GDP從ras上解離整理課件ras蛋白又稱小G蛋白磷酸化的sos可促進GDP63raf蛋白:具有Ser/Thrproteinkinaseraf蛋白的底物是MAPK系統(tǒng)整理課件raf蛋白:具有Ser/Thrproteinkinase64MAPK－mitogenactivatedproteinkinase絲/蘇氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶被MAPKK磷酸化激活，轉(zhuǎn)移至核內(nèi)，可使一些轉(zhuǎn)錄因子磷酸化，從而改變基因表達狀態(tài)。作用：接受膜受體轉(zhuǎn)換和傳遞的信號并將其帶入細胞核內(nèi)，參與細胞增殖、分化及調(diào)亡等多種細胞功能的調(diào)控。整理課件MAPK－mitogenactivatedprotein65整理課件整理課件66整理課件整理課件67整理課件整理課件68活化受體TPK結(jié)合生長因子后，受體TPK二聚化導致自身磷酸化Grb2含有SH2區(qū)的生長因子連接蛋白SH3SOS吸引到細胞膜Ras—GDP

活化Raf激活MEK(MAPK、K、K)胞漿蛋白磷酸化進入核促進靶基因轉(zhuǎn)錄EGF、PDGF等生長因子Ras—GTP(有活性)1.經(jīng)Ras蛋白活化絲裂原蛋白激酶(一)受體酪氨酸蛋白激酶途徑整理課件活化受體TPK結(jié)合生長因子后，受體TPK二聚化導致自身69TPK--PLC—PKC圖整理課件TPK--PLC—PKC圖整理課件70

2.經(jīng)PLC激活蛋白酶C活化受體TPK激活PLCγPIP2

IP3

DGCa2+↑PKCRafERK(MAPK、K、K)靶基因轉(zhuǎn)錄(一)受體酪氨酸蛋白激酶途徑整理課件2.經(jīng)PLC激活蛋白酶C活化受體TPK激活PLCγPI713.經(jīng)AC激活蛋白酶A整理課件3.經(jīng)AC激活蛋白酶A整理課件72Ⅱ.非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導途徑

JAKs-STAT途徑

受體本身無酪氨酸蛋白激酶活性，常見的配體為一些細胞因子，如白介素（IL)、干擾素（INF）、紅細胞生成素等。整理課件Ⅱ.非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導途徑受體本身無酪氨酸蛋白73以干擾素為例說明INFγ+受體胞漿內(nèi)的酪氨酸蛋白激酶（JAK激酶）結(jié)合并磷酸化JAK激酶結(jié)合并磷酸化STAT(信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子)入核誘導靶基因表達促進多種蛋白合成，進而增強細胞抵御病毒感染能力。整理課件以干擾素為例說明INFγ+受體胞漿內(nèi)的酪氨酸蛋白激酶結(jié)合并74IFNSignalPassway整理課件IFNSignalPassway整理課件75

配體結(jié)合活化JAKsSTAT磷酸化受體活化的STAT入核→與調(diào)控部位結(jié)合→基因轉(zhuǎn)錄或關(guān)閉

→生物學效應整理課件

配體整理課件765、核因子-κB途徑(NF–κB)核因子-κB（nuclearfactor-κB,NF-κB）途徑體系主要涉及機體防御、組織損傷和應激、細胞分化和凋亡及腫瘤生長抑制過程的信息傳遞。整理課件