细胞信号作用

第二节　细胞的跨膜信号转导功能

逆能逆浓度梯度是入胞出胞的大分子或团块物质(蛋白质、细菌等)细胞膜变形，ATP分解释能耗能，入胞进细胞、出胞出细胞的细胞跨膜信号转导功能。

一、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。

二、细胞跨膜信号转导的主要方式

细胞的跨膜信号转导，虽然涉及多种刺激信息在多种细胞引起的多种功能改变，但信号转导过程都是通过少数几种类似的方式实现的。由于细胞膜上感受信号物质的蛋白质分子结构和功能的不同，因此，细胞跨膜信号转导的主要方式大致分为:G蛋白耦联受体介导的信号转导、离子通道受体介导的信号转导和酶耦联受体介导的信号转导三类。

生物电现象是生命活动过程中普遍的生理现象

人体及其器官组织具有生物电，目前生物电现象已广泛用于临床，如心电图、脑电图、肌电图和胃电图都是用特殊仪器分别对心肌、大脑皮层、肌肉和胃活动的生物电变化进行检测和处理后记录的图形，并据此来诊断和治疗疾病。动物也是生命，同样具有生物电现象，如有海中的活电池之称的电鳐，它生活在亚热带海滨，当你在海水中嬉戏时，遇到电鳐，会感觉受到电击，全身麻一下，这是由于电鳐放电，它放出的电可达50~80伏，有点像水中的活电池，它就是靠这种本领捕食和攻击敌人的。但放电能力最强的是淡水鱼类电鳗，它输出的电压有300伏，最高可达800伏，如人不小心被其电击可能会有生命危险。