第九章細胞訊號轉導
細胞通訊：乙個訊號產生細胞發出的資訊通過介質（又稱配體）傳遞到另乙個靶細胞並與其相應的受體相互作用，然後通過訊號轉導產生靶細胞內一系列的生理生化變化，最終表現為靶細胞整體的生物學效應。
訊號傳導：是指訊號分子從合成的細胞中釋放出來，然後進行傳遞。訊號傳導強調訊號的產生、分泌與傳送。
訊號轉導：是指訊號的識別、轉移與轉換，包括配體與受體的結合、第二信使的產生及其後的級聯反應等。訊號轉導強調訊號的接收與接收後訊號轉換的方式與結果。
受體：是一類能夠結合細胞外特異性訊號分子並啟動細胞反應的蛋白質。
第二信使：細胞外訊號分子不能進入細胞，它作用於細胞表面受體，經訊號轉導，在細胞內產生非蛋白類小分子，這種細胞內訊號分子稱為第二信使。
分子開關：細胞訊號傳遞級聯中，具有關閉和開啟訊號傳遞功能的分子。
訊號通路：細胞接受外界訊號，通過一整套特定機制，將胞外訊號轉化為胞內訊號，最終調節特定基因表達，引起細胞的應答反應，這種反應系列稱為細胞訊號通路。
g蛋白偶聯受體：指配體-受體複合物與靶細胞的作用是要通過與g蛋白的偶聯，在細胞內產生第二信使，從而將細胞外訊號跨膜傳遞到胞內影響細胞行為的受體。
camp訊號通路：細胞外訊號與細胞相應受體結合，導致細胞內第二信使camp水平的變化而引起細胞反應的訊號通路。
（磷脂醯肌醇訊號通路）雙信使系統：胞外訊號分子與細胞表面g蛋白偶聯受體結合，啟用膜上的磷脂激酶c，使質膜上的pip2分解成ip3和dag兩個第二信使，將胞外訊號轉導為胞內訊號，兩個第二信使分別啟用兩種不同的訊號通路，即ip3-ca2+和dag-pkc途徑，實現對胞外訊號的應答，因此將這種訊號通路稱為「雙信使系統」。
鈣調蛋白：真核細胞中普遍存在的ca2+應答蛋白。
ras蛋白：ras基因的產物，分布於質膜胞質側，結合gtp時為活化狀態，結合gdp時失活狀態，因此ras蛋白屬於gtp結合蛋白，具有gtp酶活性，具有分子開關的作用。
受體酪氨酸激酶（rtk）：能將自身或者胞質中底物上的酪氨酸殘基磷酸化的細胞表面受體，主要參與細胞生長和分化的調控。
細胞膜表面受體主要有三類，即離子通道偶聯受體、g蛋白偶聯受體和酶聯受體。
訊號分子也統稱為配體，可分為疏水性訊號分子、親水性訊號分子和氣體性訊號分子。
由g蛋白介導的訊號通路主要包括 camp-pka訊號通路和磷脂醯肌醇訊號通路。
ras蛋白在rtk介導的訊號通路中起著關鍵作用，具有 gtpase活性，當結合gtp時為活化狀態，當結合gdp時為失活狀態gtp酶活性）
細胞轉導系統的的主要特性：特異性、放大效應、網路化與反饋調節、整合作用。
g蛋白由三個亞基組成，β和γ亞基以異二聚體的形式存在，gα亞基本身具有gtpase活性，是分子開關蛋白。當配體與受體結合，三聚體g蛋白解離，並發生gdp與gtp交換，游離的gα-gtp處於活化的開啟狀態，當gα-gtp水解形成gα-gdp時，則處於失活的關閉狀態。
1. 什麼叫g蛋白？簡述g蛋白偶聯系統中的g蛋白組成及在訊號轉導過程中活性調節的過程。
答：①與gtp或gdp結合的蛋白質又稱為鳥苷酸結合調節蛋白。具有gtp酶的活性，以分子開關的形式通過結合或者水解gtp調節自身活性。
有異源三聚體和單體g蛋白兩大家族。g蛋白參與細胞的多種生命活動。
1、我們每天都要消耗食物和各種各樣的生活用品，與此同時，也產生了許多垃圾。②g蛋白由gα、gβ、gγ三個亞基組成，gβ和gγ亞基以異二聚體的形式存在，gα和gβγ亞基分別通過共價結合的脂分子錨定在質膜上。gα亞基本身具有gtpase活性，是分子開關蛋白。
當配體與受體結合，三聚體g蛋白解離，並發生gdp與gtp交換，游離的gα-gtp處於活化的開啟狀態，導致結合並啟用效應器蛋白，從而傳遞訊號：當gα-gtp水解形成gα-gdp時，則處於失活的關閉狀態，終止訊號傳遞並導致三聚體g蛋白的重新組裝，恢復系統進入靜息狀態。
2. 何謂細胞訊號傳遞中的分子開關？並說明其機制。
答：細胞訊號轉導過程中，含有正、負兩種相輔相成的反饋機制，通過結合gtp或水解gtp，或者通過蛋白質磷酸化或去磷酸化而開啟或關閉蛋白質的活性。分子開關的蛋白質有兩類：
7、將鐵釘的一部分浸入硫酸銅溶液中，有什麼現象？過一會兒，取出鐵釘，我們又觀察到了什麼現象？（p36）①通過磷酸傳遞訊號的開關蛋白，其活性由蛋白激酶使之磷酸化而開啟，由蛋白磷酸酯酶使其去磷酸化而關閉；
②由gtp酶分子開關調控蛋白構成的細胞內gtp酶超家族，這類鳥苷酸結合蛋白結合gtp時活化，結合gdp時失活。
3. 比較camp訊號通路與ip3-dag訊號通路在跨膜訊號傳遞作用中的異同。
二、問答：答：二者都是g蛋白偶聯的訊號轉導通路，但是二者第二信使不同，分別由不同的效應物生成：
camp由腺苷酸環化酶水解細胞中的atp生成，camp再與蛋白激酶a結合，引發一系列細胞質反應和細胞核中的作用。在另一種訊號轉導系統中，效應物磷脂酶c將膜上的pip2分解為兩個第二信使：dag和ip3。
ip3動員內質網中的ca2+釋放到細胞質基質中，與鈣調蛋白結合引起系列反應；而dag在ca2+的協同下啟用蛋白激酶c（pkc），再引起級聯反應。
4. 什麼叫第二信使？簡述camp訊號通路。
20、在觀星過程中，我們看到的天空中有一條閃亮的「銀河」光帶，實際是由許許多多的恆星組成的乙個恆星集團，被人們稱為銀河系。我們生活的地球在銀河系。
答：①細胞外訊號分子不能進入細胞，它作用於細胞表面受體，經訊號轉導，在細胞內產生的非蛋白類小分子，這種細胞內訊號分子稱為第二信使。
答：硫酸銅溶液的顏色逐漸變淺，取出鐵釘後，發現浸入硫酸銅溶液中的那部分變紅了。②camp訊號通路又稱pka系統，是g蛋白偶聯系統的一種訊號轉導途徑。
其主要效應是啟用靶酶和開啟基因表達，這是通過蛋白激酶完成的。具體通路為：訊號分子作用於膜受體後，啟用g蛋白，被啟用的g蛋白的α亞基與其他兩個亞基分離並啟用腺苷酸環化酶，活化的腺苷酸環化酶催化atp產生第二信使camp，camp啟用蛋白激酶a進行訊號的放大。
活化的蛋白激酶a既參與細胞質中的生化反應進行快速的細胞應答；也作用於細胞核中的轉錄因子，參與基因表達的調控。
5. 6. 4、填埋場在填滿垃圾以後，可以在上面修建公園、體育場、但是不能用來建築房屋和種植莊稼。簡述pkc系統（雙信使系統）
答：又稱雙信使系統。在這一訊號轉導途徑中，膜受體與其相應的第一信使分子結合後，啟用膜上的效應物磷脂酶c，然後由磷脂酶c將膜上的pip2分解為兩個第二信使：
dag和ip3。ip3動員內質網中的ca2+釋放到細胞質基質中，與鈣調蛋白結合引起系列反應；而dag在ca2+的協同下啟用蛋白激酶c（pkc），然後通過蛋白激酶c引起級聯反應，進行細胞應答，故將此系統稱為pkc系統。
7、將鐵釘的一部分浸入硫酸銅溶液中，有什麼現象？過一會兒，取出鐵釘，我們又觀察到了什麼現象？（p36） 磷脂醯肌醇訊號通路的最大特點是胞外訊號被膜受體接受後，同時產生兩個胞內信使，分別啟動兩個訊號轉導通路，即ip3-ca2+和dag-pkc途徑，實現對胞外訊號的應答，因此又將這種訊號通路稱為「雙信使系統」。
6、蚜蟲是黃色的，在植物的嫩枝上吸食汁液，每個蚜蟲只有針眼般大小，在10倍放大鏡下我們可以看清它們的肢體。
7. 8. 1、放大鏡為什麼能放大物體的影象呢？我們注意到它的特點了嗎？（p3）試述受體酪氨酸激酶介導的訊號通路及主要功能。
21、人們發現銀河系以外還有類似銀河系一樣龐大的恆星集團，如：仙女座星系、獵犬座星系，目前人類已發現了超過100億個河外星系。
答：配體與相應的受體結合導致受體二聚化，並引起保內結構域的酪氨酸自我磷酸化。磷酸酪氨酸的sh2結構域位點同grb2（生長因子受體結合蛋白）結合。
grb2通過兩個sh3結構域與sos蛋白（ras-gef[鳥苷酸交換因子]）結合並將sos啟用。啟用的sos同結合在質膜中的非活性狀態的ras作用，促使ras蛋白釋放gdp，結合gtp。在此過程中，grb2蛋白起連線蛋白作用，將啟用的受體與ras連線起來。
啟用的ras蛋白啟用mapkkk，（為raf蛋白，一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶），mapkkk啟用mapkk（mek蛋白激酶），mapkk再啟用mapk（促**原活化蛋白激酶）。啟用後的mapk進入細胞核內使一些轉錄因子，如fos、jun、myc等磷酸化。磷酸化的轉錄因子使相關基因轉錄。
此通路可簡單表示為：配體→rtk→ras→raf（mapkkk）→mapkk→mapk→進入細胞核→其他激酶或基因調控蛋白）**錄因子）的磷酸化修飾，對基因表達產生多種效應。
第九章知識點總結
第一節美國 一 移 家 1 美國人口眾多，人種複雜，由 白種人 黃種人 黑種人 等不同人種組成。2 人種的融合 土著居民 印第安人 外來移民 亞洲的華人勞工 主要來自於我國廣東 福建一帶 非洲的黑人奴隸 歐洲的白人殖民者 拉丁美洲 加拿大等地區的移民 3 由於人種複雜和歷史原因，美國社會存在著嚴重的...
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