分子开关：①磷酸化和去磷酸化
②GTP和GDP的交替结合
二、通过细胞内受体介导的信号传递
细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。 在细胞内，受体与抑制性蛋白结合形成复合物，导 致基因处于非活化状态，配体与受体结合后，导致 抑制性蛋白从复合物上解离下来，受体的DNA结合 位点被激活。
受体结构域为： 位于C端激素结合位点
放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。
细胞间直接接触，不需 要分泌化学信号的释放
（二）细胞识别与信号通路
细胞识别(cell recognition)
指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子选 择性相互作用，引起生理生化变化，最终表现为细 胞整体生物效应的过程。
信号通路(signaling pathway) 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞
不同细胞具有相同受体，但反应各异 如心肌和分泌细胞上的乙酰胆碱受体相同
受体与配体（信号分子）间作用的主要特征 ①特异性； ②饱和性； ③高度的亲和力。
3、第二信使与分子开关(molecular switches)
第二信使学说（second messenger theory）：
由Sutherland于70年代提出，并因此而获得诺贝尔奖。第 二 信使有cAMP、 cGMP、三磷酸肌醇（IP3)、二酰基甘 油(DG)等。
分子）的大分子物质，多为糖蛋白，一般至少包括两个功 能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域 。
类型：细胞内受体（intracellular receptor）：
受胞外亲脂性信号分子激活
细胞表面受体（cell surface receptor）
受胞外亲水性信号分子激活
同一细胞具有不同受体，受多信号的调控，如心肌 细胞上有乙酰胆碱受体和肾上腺素受体
• 亲脂性信号分子——甾类激素(皮质醇、雌二 醇和睾酮）和甲状腺素，分子小，疏水性强， 可穿过细胞膜进入细胞，介导长时间的持续反 应，与细胞内受体结合，调节基因表达。 •气体信号分子——NO、CO、H2S等
信号分子特点：①特异性；②高效性；
③被灭活性。
2.受体(receptor)
概念：受体是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号
硝酸甘油治疗心绞痛，其作用机理是在体内转化为NO，可 舒张血管，减轻心脏负荷和膜传递
亲水性分子只能与细胞表面受体相结合，
细胞表面受体分为： 离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptor) G蛋白偶联受体(G protein-linked receptor) 酶偶联受体(enzyme-linked receptor)
细胞分泌化学信号的作用方式
内分泌（endocrine）：①低浓度；②全身性；③长时效。 旁分泌（paracrine）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用
于邻近的细胞。包括各类细胞因子和气体信号分子。 自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同
一细胞，常见于癌变细胞。 化学突触（chemical synapse）：神经递质由突触前膜释
细胞通讯与信号传递
一、细胞通讯与细胞识别
（一）细胞通讯（cell communication) 1、定义：指一个细胞发出的信息通过介质传递到另
一个细胞产生相应的反应。 细胞通讯三种方式：
① 通过分泌化学信号进行 ② 细胞间接触性依赖的通讯（contactdependent signaling) ③ 通过间隙连接使细胞质相互沟通
(一）离子通道偶联受体
离子通道偶联受体是由多亚基组成的受体－离子 通道受体，既有信号结合位点，又有离子通道。因 此，又是称为配体门离子通道或递质门离子通道。 具有组织分布特异性，主要存在于神经细胞或其他 可兴奋细胞间的突触信号传递。
N型乙酰胆碱受体、GABA受体、甘氨酸受体等。
乙酰胆碱N受体（260KD） 外周型：5个亚基组成（2） 调节主要为亚基变化 通道开启：Na+ 内流，K+外流， 膜去极化。
外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达， 引起细胞的应答反应的过程称为细胞信号通路。
（三）信号分子与受体
1 、信号分子(signal molecule)的类型
根据其溶解性分类： 亲水性信号分子——神经递质、生长因子、细胞因子、
局部化学递质、大多数肽类激素，介导短暂的反应， 与细胞表面受体结合，产生第二信使以引起细胞的应 答。 *前列腺素为脂溶性，但不能穿过质膜，与表面受体 结合。
(二) G蛋白偶联受体
G蛋白偶联受体是指配体--受体复合物与靶蛋白 要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从 而将胞外信号转变成胞内信号。三聚体GTP结合调 节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory protein）简称 G蛋白。由α、β、γ三个亚基组成，α亚其具有GTP 酶活性。β和γ亚基通过共价结合于膜上。G蛋白在 信号转导过程中起着分子开关的作用，当α亚基与 GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启 状态。
位于中部的DNA结合位点 转录激活结构域
● 甾类激素介导的信号通路 ●一氧化氮介导的信号通路
（A）细胞内受体蛋白作用模型; （B）几种胞内受体蛋白超家族成员
● 甾类激素介导的信号通路
激素与膜内受体
●一氧化氮介导的信号通路
血管内皮细胞接受乙酰胆碱，引起胞内Ca2+浓度升高， 激活一氧化氮合酶，细胞释放NO，NO扩散进入平滑肌细胞， 与胞质鸟苷酸环化酶（GTP-cyclase，GC）活性中心的Fe2＋ 结合，改变酶的构象，导致酶活性的增强和cGMP合成增多。 cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+离子浓度。引起血管平滑肌 的舒张，血管扩张、血流通畅。
G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白，受体胞外结构域识别胞外 信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白 耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，从而将胞外 信号跨膜传递到胞内。
1、cAMP信号通路
概念：细胞外信号和相应的受体结合，导致胞内第二信使
cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。