细胞通讯和信息传导分子生物学教学.pptx

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1、会计学1细胞通讯和信息传导分子生物学教学细胞通讯和信息传导分子生物学教学二、信息的重要性二、信息的重要性二、信息的重要性二、信息的重要性 掌握了信息的意义是十分重要的，如：掌握了信息的意义是十分重要的，如：掌握了信息的意义是十分重要的，如：掌握了信息的意义是十分重要的，如：（一）竞争的胜负在很大程度上取决于信息的掌握；（一）竞争的胜负在很大程度上取决于信息的掌握；（一）竞争的胜负在很大程度上取决于信息的掌握；（一）竞争的胜负在很大程度上取决于信息的掌握；（二）生产者掌握了市场信息；就可优质价廉占领市（二）生产者掌握了市场信息；就可优质价廉占领市（二）生产者掌握了市场信息；就可优质价廉占领市（二

2、）生产者掌握了市场信息；就可优质价廉占领市场，战胜竞争对手；场，战胜竞争对手；场，战胜竞争对手；场，战胜竞争对手；（三）投资者掌握了股票（期货）利率的走向，就会（三）投资者掌握了股票（期货）利率的走向，就会（三）投资者掌握了股票（期货）利率的走向，就会（三）投资者掌握了股票（期货）利率的走向，就会获取高额利润；获取高额利润；获取高额利润；获取高额利润；（四）指挥员掌握了战地地形、气象、敌我双方的态（四）指挥员掌握了战地地形、气象、敌我双方的态（四）指挥员掌握了战地地形、气象、敌我双方的态（四）指挥员掌握了战地地形、气象、敌我双方的态势，就会克敌制胜；势，就会克敌制胜；势，就会克敌制胜；势，就会

3、克敌制胜；（五）考生们掌握了信息，就会金榜题名；（五）考生们掌握了信息，就会金榜题名；（五）考生们掌握了信息，就会金榜题名；（五）考生们掌握了信息，就会金榜题名；（六）高等生物掌握了信息，就会迅速准确的对周围（六）高等生物掌握了信息，就会迅速准确的对周围（六）高等生物掌握了信息，就会迅速准确的对周围（六）高等生物掌握了信息，就会迅速准确的对周围环境作出反应。反之，如果不掌握信息或依赖错误信息，环境作出反应。反之，如果不掌握信息或依赖错误信息，环境作出反应。反之，如果不掌握信息或依赖错误信息，环境作出反应。反之，如果不掌握信息或依赖错误信息，就会导致失败、灾难性失败。就会导致失败、灾难性失败。就

4、会导致失败、灾难性失败。就会导致失败、灾难性失败。（信息、情报与知识，英（信息、情报与知识，英（信息、情报与知识，英（信息、情报与知识，英文写法一样文写法一样文写法一样文写法一样“information”,information”,但中文解释不一样。情报但中文解释不一样。情报但中文解释不一样。情报但中文解释不一样。情报是准备传逆发生效用的知识，最有生气的知识（情报）是准备传逆发生效用的知识，最有生气的知识（情报）是准备传逆发生效用的知识，最有生气的知识（情报）是准备传逆发生效用的知识，最有生气的知识（情报）知识信息，情报处于核心地位。）知识信息，情报处于核心地位。）知识信息，情报处于核心地位。

5、）知识信息，情报处于核心地位。）第1页/共54页 三、国家对信息通讯的重视和我们讨论的主要内容三、国家对信息通讯的重视和我们讨论的主要内容三、国家对信息通讯的重视和我们讨论的主要内容三、国家对信息通讯的重视和我们讨论的主要内容 在信息与通讯方面，发达国家均投以巨资使经在信息与通讯方面，发达国家均投以巨资使经在信息与通讯方面，发达国家均投以巨资使经在信息与通讯方面，发达国家均投以巨资使经 济高速运转获取高效益，如：济高速运转获取高效益，如：济高速运转获取高效益，如：济高速运转获取高效益，如：美国的信息高速公路美国的信息高速公路美国的信息高速公路美国的信息高速公路光纤信息网光纤信息网光纤信息网光纤

6、信息网 日本研究信息流通的新干线网日本研究信息流通的新干线网日本研究信息流通的新干线网日本研究信息流通的新干线网 通讯建设先行、是我国四化建设的战略重点之通讯建设先行、是我国四化建设的战略重点之通讯建设先行、是我国四化建设的战略重点之通讯建设先行、是我国四化建设的战略重点之一，所以人们称现代的通讯网络一，所以人们称现代的通讯网络一，所以人们称现代的通讯网络一，所以人们称现代的通讯网络人类社会的神人类社会的神人类社会的神人类社会的神经系统。但是，我们不讨论这些问题，经系统。但是，我们不讨论这些问题，经系统。但是，我们不讨论这些问题，经系统。但是，我们不讨论这些问题，我们主要讨我们主要讨我们主要讨

7、我们主要讨论：论：论：论：1.1.细胞通讯的分子基础；细胞通讯的分子基础；细胞通讯的分子基础；细胞通讯的分子基础；2.2.信息传递中信息分子结构与功能及其调节；信息传递中信息分子结构与功能及其调节；信息传递中信息分子结构与功能及其调节；信息传递中信息分子结构与功能及其调节；3.3.细胞识别与信息传递障碍。细胞识别与信息传递障碍。细胞识别与信息传递障碍。细胞识别与信息传递障碍。第2页/共54页四、细胞间的信息传递性是维持机体正常机能的基本机制之一四、细胞间的信息传递性是维持机体正常机能的基本机制之一四、细胞间的信息传递性是维持机体正常机能的基本机制之一四、细胞间的信息传递性是维持机体正常机能的基

8、本机制之一 细胞是生物体结构和功能单位，是生命活动的基本单位，细胞是生物体结构和功能单位，是生命活动的基本单位，细胞是生物体结构和功能单位，是生命活动的基本单位，细胞是生物体结构和功能单位，是生命活动的基本单位，生命活动绝大部分生化反应是在胞内进行的。生命活动绝大部分生化反应是在胞内进行的。生命活动绝大部分生化反应是在胞内进行的。生命活动绝大部分生化反应是在胞内进行的。大约在大约在大约在大约在1515亿年以亿年以亿年以亿年以前，前，前，前，结构简单的原核细胞（结构简单的原核细胞（结构简单的原核细胞（结构简单的原核细胞（procaretic cellprocaretic cell）演化成结构复杂

9、的）演化成结构复杂的）演化成结构复杂的）演化成结构复杂的真核真核真核真核C C（Encaryatic cell)Encaryatic cell)，以多个真核以多个真核以多个真核以多个真核C C为基础构成了高等的、为基础构成了高等的、为基础构成了高等的、为基础构成了高等的、复杂的、多细胞的生物有机体。多细胞生物学特点是细胞产生复杂的、多细胞的生物有机体。多细胞生物学特点是细胞产生复杂的、多细胞的生物有机体。多细胞生物学特点是细胞产生复杂的、多细胞的生物有机体。多细胞生物学特点是细胞产生了特化，同时又能协作，使众多细胞联合成一个协调的整体。了特化，同时又能协作，使众多细胞联合成一个协调的整体。了特

10、化，同时又能协作，使众多细胞联合成一个协调的整体。了特化，同时又能协作，使众多细胞联合成一个协调的整体。多细胞机体内细胞间的信息传递是维持机体正常机能的基本生多细胞机体内细胞间的信息传递是维持机体正常机能的基本生多细胞机体内细胞间的信息传递是维持机体正常机能的基本生多细胞机体内细胞间的信息传递是维持机体正常机能的基本生物学机制之一。物学机制之一。物学机制之一。物学机制之一。高等生化清楚可辨的特化高等生化清楚可辨的特化高等生化清楚可辨的特化高等生化清楚可辨的特化C 200C 200多种，这些特化细胞具有很多种，这些特化细胞具有很多种，这些特化细胞具有很多种，这些特化细胞具有很多微细差异构成了不同

11、的多微细差异构成了不同的多微细差异构成了不同的多微细差异构成了不同的C C系统，在所有系统中有系统，在所有系统中有系统，在所有系统中有系统，在所有系统中有2 2个系统：个系统：个系统：个系统：ISIS（免疫细胞系统）和（免疫细胞系统）和（免疫细胞系统）和（免疫细胞系统）和NSNS（神经系统）。（神经系统）。（神经系统）。（神经系统）。第3页/共54页五、特化了的细胞的协作和协调五、特化了的细胞的协作和协调五、特化了的细胞的协作和协调五、特化了的细胞的协作和协调 这些特化了的细胞怎样协作和协调呢？请看下列这些特化了的细胞怎样协作和协调呢？请看下列这些特化了的细胞怎样协作和协调呢？请看下列这些特化

12、了的细胞怎样协作和协调呢？请看下列（一）（一）（一）（一）ISIS具有化学识别能力，能够识别具有化学识别能力，能够识别具有化学识别能力，能够识别具有化学识别能力，能够识别“异己异己异己异己”，消灭其，消灭其，消灭其，消灭其致病作用，致病作用，致病作用，致病作用，当当当当 侵入体内，辅佐侵入体内，辅佐侵入体内，辅佐侵入体内，辅佐C C提呈提呈提呈提呈 激活激活激活激活 消灭致病作用。消灭致病作用。消灭致病作用。消灭致病作用。ICCICC（免疫活（免疫活（免疫活（免疫活 性细胞）吞噬病毒、细菌，首先涉及到识别异己的能性细胞）吞噬病毒、细菌，首先涉及到识别异己的能性细胞）吞噬病毒、细菌，首先涉及到识

13、别异己的能性细胞）吞噬病毒、细菌，首先涉及到识别异己的能力，如何识别并把信息传递给其它力，如何识别并把信息传递给其它力，如何识别并把信息传递给其它力，如何识别并把信息传递给其它ICCICC，这就涉及细，这就涉及细，这就涉及细，这就涉及细胞通讯和信息传递问题。胞通讯和信息传递问题。胞通讯和信息传递问题。胞通讯和信息传递问题。（二）（二）（二）（二）NSNS其功能是传递兴奋，它迅速将感受器其功能是传递兴奋，它迅速将感受器其功能是传递兴奋，它迅速将感受器其功能是传递兴奋，它迅速将感受器 CNSCNS，使多细胞高等生物适应周围环境，且使使多细胞高等生物适应周围环境，且使使多细胞高等生物适应周围环境，且

14、使使多细胞高等生物适应周围环境，且使C C各部分协调各部分协调各部分协调各部分协调一致。一致。一致。一致。这种这种这种这种ISIS识别识别识别识别“异己异己异己异己”到消灭到消灭到消灭到消灭“异己异己异己异己”，NCNC传传传传递递递递“兴奋兴奋兴奋兴奋”都属细胞通讯和信息传递范畴。都属细胞通讯和信息传递范畴。都属细胞通讯和信息传递范畴。都属细胞通讯和信息传递范畴。病毒病毒TDAgTiAgTC BC介导细胞免疫应答（介导细胞免疫应答（CML）介导细胞体液免疫应答（介导细胞体液免疫应答（Ig)细菌细菌第4页/共54页六、人体通讯的三大干线和两类信息物质及三种传递方式六、人体通讯的三大干线和两类信

15、息物质及三种传递方式六、人体通讯的三大干线和两类信息物质及三种传递方式六、人体通讯的三大干线和两类信息物质及三种传递方式 假若大脑是人的通讯总站，人的细胞通讯和信息传递至少有假若大脑是人的通讯总站，人的细胞通讯和信息传递至少有假若大脑是人的通讯总站，人的细胞通讯和信息传递至少有假若大脑是人的通讯总站，人的细胞通讯和信息传递至少有3 3大干线：大干线：大干线：大干线：（一）（一）（一）（一）“硬线硬线硬线硬线”NSNS （二）（二）（二）（二）“软线软线软线软线”ISIS （三）经络系统。（三）经络系统。（三）经络系统。（三）经络系统。目前，了解比较深入的细胞外信息物质有两大类，一类是甾目前，了

16、解比较深入的细胞外信息物质有两大类，一类是甾目前，了解比较深入的细胞外信息物质有两大类，一类是甾目前，了解比较深入的细胞外信息物质有两大类，一类是甾体激素，它们可以通过膜脂双层，体激素，它们可以通过膜脂双层，体激素，它们可以通过膜脂双层，体激素，它们可以通过膜脂双层，自由进入细胞与胞浆或核内相自由进入细胞与胞浆或核内相自由进入细胞与胞浆或核内相自由进入细胞与胞浆或核内相应受体反应，从而影响基因活动。应受体反应，从而影响基因活动。应受体反应，从而影响基因活动。应受体反应，从而影响基因活动。另一类包括蛋白质、多肽、生另一类包括蛋白质、多肽、生另一类包括蛋白质、多肽、生另一类包括蛋白质、多肽、生物胺

17、等其它小分子，它们共同特点是不能通过脂双层，其信息传物胺等其它小分子，它们共同特点是不能通过脂双层，其信息传物胺等其它小分子，它们共同特点是不能通过脂双层，其信息传物胺等其它小分子，它们共同特点是不能通过脂双层，其信息传递方式有如下几种。递方式有如下几种。递方式有如下几种。递方式有如下几种。（一）简单直接摄入，（一）简单直接摄入，（一）简单直接摄入，（一）简单直接摄入，如如如如NaNa+、K K+、ATPATP酶转运细胞内酶转运细胞内酶转运细胞内酶转运细胞内NaNa+、K K+可视为特殊信息物质、影响细胞内代谢过程。可视为特殊信息物质、影响细胞内代谢过程。可视为特殊信息物质、影响细胞内代谢过程

18、。可视为特殊信息物质、影响细胞内代谢过程。（二）与载体蛋白结合后进入细胞（二）与载体蛋白结合后进入细胞（二）与载体蛋白结合后进入细胞（二）与载体蛋白结合后进入细胞、如、如、如、如VitBVitB1212和胆固醇。和胆固醇。和胆固醇。和胆固醇。（三）通过受体跨膜信息传递。（三）通过受体跨膜信息传递。（三）通过受体跨膜信息传递。（三）通过受体跨膜信息传递。本章进述将要涉及到这本章进述将要涉及到这本章进述将要涉及到这本章进述将要涉及到这3 3种方式。种方式。种方式。种方式。第5页/共54页 七、细胞通讯和信息传递七、细胞通讯和信息传递七、细胞通讯和信息传递七、细胞通讯和信息传递 细胞通讯细胞通讯细胞

19、通讯细胞通讯生物体内生物体内生物体内生物体内C C与与与与C C之间的联络、之间的联络、之间的联络、之间的联络、识别以及相互作用称识别以及相互作用称识别以及相互作用称识别以及相互作用称C C通讯。通讯。通讯。通讯。信息传递信息传递信息传递信息传递通过受体将外来信号刺激传至通过受体将外来信号刺激传至通过受体将外来信号刺激传至通过受体将外来信号刺激传至胞内，产生一系列新的信息分子和有规律的生胞内，产生一系列新的信息分子和有规律的生胞内，产生一系列新的信息分子和有规律的生胞内，产生一系列新的信息分子和有规律的生化级联反应，最终对化级联反应，最终对化级联反应，最终对化级联反应，最终对C C和整个生物体

20、的生理功能和整个生物体的生理功能和整个生物体的生理功能和整个生物体的生理功能进行调控的过程，称为受体介导的信息传递进行调控的过程，称为受体介导的信息传递进行调控的过程，称为受体介导的信息传递进行调控的过程，称为受体介导的信息传递（机制）。（机制）。（机制）。（机制）。第6页/共54页第一节第一节第一节第一节 细通讯的分子基础细通讯的分子基础细通讯的分子基础细通讯的分子基础信息分子信息分子信息分子信息分子11种种种种C C释放一种物质传给靶释放一种物质传给靶释放一种物质传给靶释放一种物质传给靶C C发发发发挥作用，该物质称之。挥作用，该物质称之。挥作用，该物质称之。挥作用，该物质称之。信息分子（

21、引起靶信息分子（引起靶信息分子（引起靶信息分子（引起靶C C应答反应）作用应答反应）作用应答反应）作用应答反应）作用6 6个步骤：个步骤：个步骤：个步骤：1.1.信息信息信息信息C C合成合成合成合成信息分子；信息分子；信息分子；信息分子；2.2.信息信息信息信息C C释放释放释放释放信息分子；信息分子；信息分子；信息分子；3.3.信息分子信息分子信息分子信息分子弥散弥散弥散弥散或血运至靶或血运至靶或血运至靶或血运至靶C C；4.4.信息分子同靶信息分子同靶信息分子同靶信息分子同靶C C特异性特异性特异性特异性结合结合结合结合；5.5.信息分子通过膜信息分子通过膜信息分子通过膜信息分子通过膜R

22、 R传至胞内传至胞内传至胞内传至胞内（其它（其它（其它（其它PrPr）；）；）；）；6.6.靶靶靶靶C C产生效应产生效应产生效应产生效应。第7页/共54页n n信息分子信息分子信息分子信息分子4 4个一般特点：个一般特点：个一般特点：个一般特点：1.1.在调节在调节在调节在调节C C功能中，除与功能中，除与功能中，除与功能中，除与R R结合外，几乎无任何作用，结合外，几乎无任何作用，结合外，几乎无任何作用，结合外，几乎无任何作用，不能降解成有用的产物，不能直接介导不能降解成有用的产物，不能直接介导不能降解成有用的产物，不能直接介导不能降解成有用的产物，不能直接介导C C内反应，唯一的内反应，

23、唯一的内反应，唯一的内反应，唯一的是导致受体结构和活性的变化。是导致受体结构和活性的变化。是导致受体结构和活性的变化。是导致受体结构和活性的变化。2.2.基本上可分基本上可分基本上可分基本上可分2 2大类：大类：大类：大类：水溶性信息分子水溶性信息分子水溶性信息分子水溶性信息分子 脂溶性信息分子脂溶性信息分子脂溶性信息分子脂溶性信息分子 例：神经介质、局部化学介质例：神经介质、局部化学介质例：神经介质、局部化学介质例：神经介质、局部化学介质 甾体激素、甲状腺素甾体激素、甲状腺素甾体激素、甲状腺素甾体激素、甲状腺素 大部分激素大部分激素大部分激素大部分激素 前列腺素前列腺素前列腺素前列腺素特点：

24、特点：特点：特点：不能通过膜脂双层不能通过膜脂双层不能通过膜脂双层不能通过膜脂双层 *除前列腺外、其它脂溶激素除前列腺外、其它脂溶激素除前列腺外、其它脂溶激素除前列腺外、其它脂溶激素R R 均位于胞内。均位于胞内。均位于胞内。均位于胞内。传不到传不到传不到传不到C C内内内内 能通过脂质双层能通过脂质双层能通过脂质双层能通过脂质双层 通过膜通过膜通过膜通过膜R R发挥作用。发挥作用。发挥作用。发挥作用。血中借助载体运至靶血中借助载体运至靶血中借助载体运至靶血中借助载体运至靶C C。第8页/共54页第9页/共54页第10页/共54页n n *各种不同的前列腺素与不同的各种不同的前列腺素与不同的各

25、种不同的前列腺素与不同的各种不同的前列腺素与不同的CRCR结合，产生不结合，产生不结合，产生不结合，产生不同的生物效应，与其它的信息分子不同，一旦合成同的生物效应，与其它的信息分子不同，一旦合成同的生物效应，与其它的信息分子不同，一旦合成同的生物效应，与其它的信息分子不同，一旦合成（不贮存），立即释放分泌到（不贮存），立即释放分泌到（不贮存），立即释放分泌到（不贮存），立即释放分泌到C C间液，发挥作用后在间液，发挥作用后在间液，发挥作用后在间液，发挥作用后在局部迅速被降介。局部迅速被降介。局部迅速被降介。局部迅速被降介。3.3.维持时间、大不相同，从仅几毫秒维持时间、大不相同，从仅几毫秒维持

26、时间、大不相同，从仅几毫秒维持时间、大不相同，从仅几毫秒几天几天几天几天。如：维持。如：维持。如：维持。如：维持时间：几毫秒时间：几毫秒时间：几毫秒时间：几毫秒几秒几秒几秒几秒几分钟几分钟几分钟几分钟几小时几小时几小时几小时几天几天几天几天 降解速度：神经介质、前列腺素、水溶性激素、类固降解速度：神经介质、前列腺素、水溶性激素、类固降解速度：神经介质、前列腺素、水溶性激素、类固降解速度：神经介质、前列腺素、水溶性激素、类固醇激素、甲状腺素醇激素、甲状腺素醇激素、甲状腺素醇激素、甲状腺素4.4.作用距离：有远有近作用距离：有远有近作用距离：有远有近作用距离：有远有近 从仅数百从仅数百从仅数百从仅

27、数百 数公里数公里数公里数公里 作用距离作用距离作用距离作用距离 数百数百数百数百 1 1 米左右（遍及全身）米左右（遍及全身）米左右（遍及全身）米左右（遍及全身）数公里数公里数公里数公里例：例：例：例：N-MN-M接头处接头处接头处接头处 激素激素激素激素 雌蛾吸引公蛾交配信息雌蛾吸引公蛾交配信息雌蛾吸引公蛾交配信息雌蛾吸引公蛾交配信息 素顺风传布数公里。素顺风传布数公里。素顺风传布数公里。素顺风传布数公里。第11页/共54页一、信息分子通讯方式及其作用特点一、信息分子通讯方式及其作用特点一、信息分子通讯方式及其作用特点一、信息分子通讯方式及其作用特点信息分子信息分子通讯方式通讯方式特点特点

28、（一）局部（一）局部化学介质化学介质信息信息C信息分子信息分子局部扩散到靶局部扩散到靶C发发挥作用（生物效应）挥作用（生物效应）如（如（NGF）“3快快”1.分泌快分泌快2.作用快作用快3.降介快降介快（二）激素（二）激素C长程通讯长程通讯内分泌腺内分泌腺激素激素靶靶C“2正正2负负”1.浓底很低浓底很低10-8mol2.作用距离远作用距离远3.作用慢作用慢4.作用持久作用持久（三）神经（三）神经介质介质神经突触神经突触C：效应：效应C之之间效应间效应“2快快1高高”1.快于激素，它不径血液循环可快于激素，它不径血液循环可直接作用靶直接作用靶C，速度以毫秒计算。，速度以毫秒计算。2.在局部不被

29、稀释而浓度高，如在局部不被稀释而浓度高，如Ach在在N-M接头处为接头处为510-4 mol/L。3.灭活更快。灭活更快。（四）信息分子的分类及特性（四）信息分子的分类及特性（参信息分子一般特点）（参信息分子一般特点）第12页/共54页第13页/共54页第14页/共54页第15页/共54页二、受体二、受体二、受体二、受体 受体受体受体受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活是细胞膜上或细胞内能识别生物活是细胞膜上或细胞内能识别生物活是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子（激素，神经递质，抗原细胞粘附分子、性分子（激素，神经递质，抗原细胞粘附分子、性分子（激素，神经递质，抗原细胞粘附分子、性分子（激素，

30、神经递质，抗原细胞粘附分子、药物毒素等）并与之相结合的生物大分子。药物毒素等）并与之相结合的生物大分子。药物毒素等）并与之相结合的生物大分子。药物毒素等）并与之相结合的生物大分子。它们它们它们它们能将生物活性分子产生的信息传递致应器，从而能将生物活性分子产生的信息传递致应器，从而能将生物活性分子产生的信息传递致应器，从而能将生物活性分子产生的信息传递致应器，从而引起相应的生物效应。其化学本质多为蛋白质，引起相应的生物效应。其化学本质多为蛋白质，引起相应的生物效应。其化学本质多为蛋白质，引起相应的生物效应。其化学本质多为蛋白质，个别是糖脂。个别是糖脂。个别是糖脂。个别是糖脂。第16页/共54页第

31、17页/共54页（一）受体的功能（一）受体的功能（一）受体的功能（一）受体的功能 受体是（生物大）分子、化学本质是蛋白质或糖脂，受体是（生物大）分子、化学本质是蛋白质或糖脂，受体是（生物大）分子、化学本质是蛋白质或糖脂，受体是（生物大）分子、化学本质是蛋白质或糖脂，在每个细胞数目悬殊很大，约为在每个细胞数目悬殊很大，约为在每个细胞数目悬殊很大，约为在每个细胞数目悬殊很大，约为5105102 21101105 5，分布不平衡，分布不平衡，分布不平衡，分布不平衡，有胞内，胞外，有集中，有分散。有胞内，胞外，有集中，有分散。有胞内，胞外，有集中，有分散。有胞内，胞外，有集中，有分散。1.1.识别和结

32、合功能识别和结合功能识别和结合功能识别和结合功能 受体对相应配体有特异识别和结受体对相应配体有特异识别和结受体对相应配体有特异识别和结受体对相应配体有特异识别和结合过程。合过程。合过程。合过程。2.2.传递信息功能传递信息功能传递信息功能传递信息功能 受、配体结合后，能将二者相互作受、配体结合后，能将二者相互作受、配体结合后，能将二者相互作受、配体结合后，能将二者相互作用产生的信息传递到第二信使或效应器上，如酶、离子通用产生的信息传递到第二信使或效应器上，如酶、离子通用产生的信息传递到第二信使或效应器上，如酶、离子通用产生的信息传递到第二信使或效应器上，如酶、离子通道等。道等。道等。道等。配体

33、配体配体配体能与受体特异性结合的生物活性分子，从生能与受体特异性结合的生物活性分子，从生能与受体特异性结合的生物活性分子，从生能与受体特异性结合的生物活性分子，从生物学效应可以分为物学效应可以分为物学效应可以分为物学效应可以分为2 2类：类：类：类：1.1.与受体结合后产生效应者称为激动剂；与受体结合后产生效应者称为激动剂；与受体结合后产生效应者称为激动剂；与受体结合后产生效应者称为激动剂；2.2.不产生效应或阻碍激动剂与受体结合者称拮抗剂。不产生效应或阻碍激动剂与受体结合者称拮抗剂。不产生效应或阻碍激动剂与受体结合者称拮抗剂。不产生效应或阻碍激动剂与受体结合者称拮抗剂。第18页/共54页（二

34、）（配、受体结合的（二）（配、受体结合的（二）（配、受体结合的（二）（配、受体结合的4 4个特点）受体性质：个特点）受体性质：个特点）受体性质：个特点）受体性质：1.1.专一性专一性专一性专一性 取决于配受体之间高度亲和力和取决于配受体之间高度亲和力和取决于配受体之间高度亲和力和取决于配受体之间高度亲和力和空间结构互补决定的。空间结构互补决定的。空间结构互补决定的。空间结构互补决定的。2.2.包和性包和性包和性包和性 因为受体数目是有限的。因为受体数目是有限的。因为受体数目是有限的。因为受体数目是有限的。3.3.可逆性可逆性可逆性可逆性 “配、受体一般以非共价键（配、受体一般以非共价键（配、受

35、体一般以非共价键（配、受体一般以非共价键（HH键、离子键、键、离子键、键、离子键、键、离子键、VDWVDW力）结合，结合是可逆的，力）结合，结合是可逆的，力）结合，结合是可逆的，力）结合，结合是可逆的，使之可接受调节。使之可接受调节。使之可接受调节。使之可接受调节。4.4.配、受体结合后有强大的生物效应。配、受体结合后有强大的生物效应。配、受体结合后有强大的生物效应。配、受体结合后有强大的生物效应。第19页/共54页附讲：受体应答偶联的复杂性，表现在：附讲：受体应答偶联的复杂性，表现在：附讲：受体应答偶联的复杂性，表现在：附讲：受体应答偶联的复杂性，表现在：1.1.1.1.不同细胞对同一信息分

36、子产生不同的反应，不同细胞对同一信息分子产生不同的反应，不同细胞对同一信息分子产生不同的反应，不同细胞对同一信息分子产生不同的反应，如：如：如：如：Ach Ach Ach Ach 可使骨骼肌收缩增强（可使骨骼肌收缩增强（可使骨骼肌收缩增强（可使骨骼肌收缩增强（+），促进某些腺体分泌），促进某些腺体分泌），促进某些腺体分泌），促进某些腺体分泌（+）；但减弱心肌收缩（）；但减弱心肌收缩（）；但减弱心肌收缩（）；但减弱心肌收缩（-）2.2.2.2.同一细胞含有不同的受体，对不同的信息分子，产同一细胞含有不同的受体，对不同的信息分子，产同一细胞含有不同的受体，对不同的信息分子，产同一细胞含有不同的受体

37、，对不同的信息分子，产生相同的效应。如：生相同的效应。如：生相同的效应。如：生相同的效应。如：导致糖原分解和游离葡萄糖入血导致糖原分解和游离葡萄糖入血高血糖素高血糖素肾上腺素肾上腺素与肝细胞相应受体结合与肝细胞相应受体结合 3.3.信息分子与受体结合的偶联反应，有的作用快而短暂，有的作用慢而持久。信息分子与受体结合的偶联反应，有的作用快而短暂，有的作用慢而持久。第20页/共54页如：如：N-MN-M接头处，接头处，AchAch释放导致肌肉收缩，几毫秒即释放导致肌肉收缩，几毫秒即可完成。可完成。C C分泌胰岛素几分钟内促进糖原合成，血糖分泌胰岛素几分钟内促进糖原合成，血糖脂肪从而脂肪从而血糖浓度

38、生长激素促进骨骼发育血糖浓度生长激素促进骨骼发育及雌二醇使动物青春期第二性征的出现都是及雌二醇使动物青春期第二性征的出现都是1 1个逐步成熟的过程。个逐步成熟的过程。4.4.不同的信息分子有类似的作用和相同的受体：不同的信息分子有类似的作用和相同的受体：如：如：雌二醇促进乳腺雌二醇促进乳腺C C生长生长 甲状腺素促进肌肉软骨甲状腺素促进肌肉软骨C C生长生长 生长激素径生长介素（生长激素径生长介素（somatomelinsomatomelin）间接促进骨骼和肌内生长间接促进骨骼和肌内生长 这些都类似生这些都类似生长因子的作用长因子的作用 而：而：胰岛素胰岛素 生长激素和生长激素和 表皮生长因子

39、表皮生长因子的受体都是酪氨酸蛋白的受体都是酪氨酸蛋白激酶，后者与细胞的生激酶，后者与细胞的生长增殖及癌变发生有关长增殖及癌变发生有关第21页/共54页（三）受体的分类（三）受体的分类（三）受体的分类（三）受体的分类 1.1.1.1.传统法（按照配体的功能效应将传统法（按照配体的功能效应将传统法（按照配体的功能效应将传统法（按照配体的功能效应将R R R R分为分为分为分为9 9 9 9类）类）类）类）类别类别举例举例1）神经递质）神经递质R如如Ach R、r-氨基丁酸等氨基丁酸等2）激素）激素R胰岛素、甲状腺素等胰岛素、甲状腺素等3）摄取血浆蛋白和转运物质）摄取血浆蛋白和转运物质RLDLR4）

40、细胞粘附）细胞粘附R5）化学趋向性物质）化学趋向性物质R高等生物中性多核白细胞的高等生物中性多核白细胞的甲酰寡肽甲酰寡肽R等。等。6）直接参入免疫功能）直接参入免疫功能RT、BC的的AgR、IgR、补体、补体R7）药物）药物R以药物名分类，如苯环利定以药物名分类，如苯环利定R8）毒素）毒素R9）病原体）病原体R第22页/共54页2.2.2.2.据受体在效应细胞上的部位分据受体在效应细胞上的部位分据受体在效应细胞上的部位分据受体在效应细胞上的部位分2 2 2 2类类类类1 1）细胞内受体）细胞内受体 即即DNADNA转录调节性转录调节性R R，位，位于胞浆和核内。于胞浆和核内。2 2）膜受体）膜

41、受体 据受体结构和信息传递机制又分据受体结构和信息传递机制又分3 3类：类：G G蛋白偶联蛋白偶联R R；配体门配体门控离子通道；控离子通道；酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶性性R R 3.3.据受体结构和信号转导机制、分为据受体结构和信号转导机制、分为4 4型型：分型分型受体部位受体部位效应器效应器作用方式作用方式效应时程效应时程代表受体代表受体I细胞膜细胞膜离子通道离子通道直接作用直接作用毫秒毫秒n-Ach-RII细胞膜细胞膜酶或离子通道酶或离子通道通过通过G蛋白蛋白秒秒m-Ach-RIII细胞膜细胞膜酪氨酸激酶酪氨酸激酶直接作用直接作用分，小时分，小时胰岛素受体胰岛素受体IV细胞核或细胞核或

42、胞浆胞浆转录基因转录基因通过通过DNA小时，天小时，天糖皮质激素糖皮质激素受体受体（讲义（讲义P180表表7-2，重点），重点）第23页/共54页第24页/共54页第25页/共54页n n（四）受体的结构与功能（现代分类（四）受体的结构与功能（现代分类（四）受体的结构与功能（现代分类（四）受体的结构与功能（现代分类I-IVI-IVI-IVI-IV基本特性）基本特性）基本特性）基本特性）型型名称名称举例举例在信息传递增中的作用在信息传递增中的作用膜膜受受体体I I1.1.离子通道离子通道型型2 2。配体门控。配体门控离了通道型离了通道型1,n-Ach1,n-Ach受体受体2.GABA-A2.GA

43、BA-A（r-r-氨基丁酸氨基丁酸-A-A型型受体）受体）快速反应神经递质受体快速反应神经递质受体配受体结合配受体结合受体变构受体变构离子通道离子通道I II I1.G1.G蛋白效应蛋白效应蛋白型受体蛋白型受体2.G2.G蛋白偶联蛋白偶联型受体型受体1.m-Ach1.m-Ach受体受体2.2.激素激素激素和慢反应神经递质信息物质受体结激素和慢反应神经递质信息物质受体结合合受体变构受体变构激活效应蛋白（酶或其激活效应蛋白（酶或其它功能蛋白质）它功能蛋白质）酶催化生成一些小分酶催化生成一些小分子物质（第二信使）子物质（第二信使）后者入胞产生效后者入胞产生效应应I II II I1.1.酪氨酸蛋酪氨

44、酸蛋白激酶型受白激酶型受体体1.1.胰岛素胰岛素2.2.各种生长因各种生长因子受体子受体本身激酶活性本身激酶活性控制蛋白磷酸化控制蛋白磷酸化产生产生生物效应生物效应核核受受体体I IV V1.DNA1.DNA转录调转录调节型受体节型受体2.2.转录因子转录因子型受体型受体位于可溶性胞位于可溶性胞浆或核内，又浆或核内，又称核受体称核受体受体激活直接影响受体激活直接影响DNADNA转录转录效应时程需效应时程需数天或更长数天或更长开放开放或或关闭关闭引起引起或切或切断断阳或阳或阴离子流动阴离子流动传递信息传递信息第26页/共54页第二节第二节 信息传递信息传递一、概一、概 述述1 1.信息传递信息传

45、递如前所述，通过受体将外来信号刺激传至胞内，如前所述，通过受体将外来信号刺激传至胞内，产生一系列信息分子和有规律的生化级联反应，最终对细胞产生一系列信息分子和有规律的生化级联反应，最终对细胞和整个生物体的生理功能进行调控的过程，称（受体介导的）和整个生物体的生理功能进行调控的过程，称（受体介导的）信息传递。信息传递。2.2.信息分子信息分子传递信息的媒介称为信息分子。传递信息的媒介称为信息分子。3.3.信息传递的方式，可分为：信息传递的方式，可分为：1 1）直接传递）直接传递如局部化学介质，在邻近小群如局部化学介质，在邻近小群C C之间传递信之间传递信息；息；间接传递间接传递如激素细胞因子（第

46、一信使）如激素细胞因子（第一信使）膜膜R R结合，结合，活化，活化，偶联蛋白（偶联蛋白（G G蛋白）或效应酶活化蛋白）或效应酶活化级联反应级联反应细细胞功能性应答。胞功能性应答。第二信使活化胞内效应酶第二信使活化胞内效应酶第27页/共54页 生物信号是怎样从胞外传至胞内的？即生物信息跨膜传递机制生物信号是怎样从胞外传至胞内的？即生物信息跨膜传递机制生物信号是怎样从胞外传至胞内的？即生物信息跨膜传递机制生物信号是怎样从胞外传至胞内的？即生物信息跨膜传递机制如何？这一直是细胞分子生学研究的热点与前沿课题，如何？这一直是细胞分子生学研究的热点与前沿课题，如何？这一直是细胞分子生学研究的热点与前沿课题

47、，如何？这一直是细胞分子生学研究的热点与前沿课题，从胞外信号从胞外信号从胞外信号从胞外信号作用于膜受体到胞内信使物质的生成，便间味着胞外信号的跨膜传作用于膜受体到胞内信使物质的生成，便间味着胞外信号的跨膜传作用于膜受体到胞内信使物质的生成，便间味着胞外信号的跨膜传作用于膜受体到胞内信使物质的生成，便间味着胞外信号的跨膜传递的完成。递的完成。递的完成。递的完成。4.4.4.4.第二使信第二使信第二使信第二使信至少至少至少至少cAMP/cGMPcAMP/cGMPcAMP/cGMPcAMP/cGMP、IPIPIPIP3 3 3 3、DGDGDGDG、PGPGPGPG、CaCaCaCa2+2+2+2+

48、及及及及CaMCaMCaMCaM等起到胞等起到胞等起到胞等起到胞内信使作用。内信使作用。内信使作用。内信使作用。5.5.5.5.跨膜传递机制中还涉及到跨膜传递机制中还涉及到跨膜传递机制中还涉及到跨膜传递机制中还涉及到 （1 1 1 1）受体操纵的离子通道系统；）受体操纵的离子通道系统；）受体操纵的离子通道系统；）受体操纵的离子通道系统；（2 2 2 2）受体酪氨酸蛋白激酶的自身转导；）受体酪氨酸蛋白激酶的自身转导；）受体酪氨酸蛋白激酶的自身转导；）受体酪氨酸蛋白激酶的自身转导；（3 3 3 3）受体内部化的信息传导途径。）受体内部化的信息传导途径。）受体内部化的信息传导途径。）受体内部化的信息

49、传导途径。第28页/共54页n n6.6.6.6.信息分子分水溶信息分子和脂溶性信息分信息分子分水溶信息分子和脂溶性信息分信息分子分水溶信息分子和脂溶性信息分信息分子分水溶信息分子和脂溶性信息分子；受体分膜受体和细胞内受体。子；受体分膜受体和细胞内受体。子；受体分膜受体和细胞内受体。子；受体分膜受体和细胞内受体。n n 疏水性甾体激素是脂溶性较大的配体疏水性甾体激素是脂溶性较大的配体疏水性甾体激素是脂溶性较大的配体疏水性甾体激素是脂溶性较大的配体可透过膜与胞浆中受体结合成复合物可透过膜与胞浆中受体结合成复合物可透过膜与胞浆中受体结合成复合物可透过膜与胞浆中受体结合成复合物跨过跨过跨过跨过核膜与

50、核内染色体结合核膜与核内染色体结合核膜与核内染色体结合核膜与核内染色体结合进而启动或抑制进而启动或抑制进而启动或抑制进而启动或抑制DNADNADNADNA转录翻译过程转录翻译过程转录翻译过程转录翻译过程诱导或抑制新的蛋白质生成诱导或抑制新的蛋白质生成诱导或抑制新的蛋白质生成诱导或抑制新的蛋白质生成产生各种生理生化反应，这属配体跨膜基产生各种生理生化反应，这属配体跨膜基产生各种生理生化反应，这属配体跨膜基产生各种生理生化反应，这属配体跨膜基因表达的信息传递途径。（参图因表达的信息传递途径。（参图因表达的信息传递途径。（参图因表达的信息传递途径。（参图7-77-77-77-7核受体作核受体作核受体