细胞跨膜信号转导的概念

机体细胞的活动主要接受神经递质和激素等各种化学物质的调节。这些调节性的化学物质在细胞间传递信息，有些是属于脂溶性的，可以通过扩散进入细胞内，直接与胞内受体结合发挥作用，如类固醇激素、维生素D和甲状腺激素等，但绝大多数是水溶性的，不能直接进入细胞内，只能作用于细胞膜上的蛋白质受体，再引起相应的效应。这种由调节性化学物质作用于细胞膜表面特殊蛋白质受体，通过蛋白质分子构型的改变，将调节信息以新的信息形式传递至膜内，进一步引起细胞相应功能变化的过程，称为跨膜信号转导。它是一个涉及多环节的复杂过程，包括细胞外各种化学物质、细胞膜的受体、细胞内参与信息传递的信号分子及反应系统。此外，光、电和机械信号也可作用于膜受体或特殊通道，再经信号转导引起生物效应。

上述存在于细胞膜或细胞内能与胞外化学物质特异性结合，并引发特定生理效应的特殊蛋白质即受体。凡能与受体结合并产生效应的特异性化学物质（如激素等）统称为配体，受体与配体结合是引起信号传递并发挥调节的初始阶段。受体有两个重要功能：一是识别与结合，能够识别化学物质并与之结合；二是调节功能，一旦与配体结合便能引起细胞内一系列代谢反应和生理效应。受体按照存在的部位不同，分为细胞膜受体、细胞质受体和细胞核受体。细胞膜受体又根据结构和信号转导方式不同，分为G蛋白耦联受体、离子通道受体和具有酶活性的受体三类。

受体具有以下三个特征：

1．特异性 某种受体只能与特定的配体相结合，而产生特定的生理效应。由于受体能识别并结合特殊的化学信号物质，因而能够保证信号传递的特异性。

2．饱和性 细胞膜受体的数量和结合能力有限，与配体的结合就有一定的限度，超过了这个限度，与受体结合的配体量就不能随配体浓度增加而增加。

3．可逆性 配体分子与受体既可结合，也能够分离。