一、信号传导途细胞通讯的传导和接收，多数建立在水溶性的信号分子身上，只能通过表面受体传递信息。表面受体通过一定的机制将外部信号转变为内部信号，称为信号转导。并非所有的外边信号都需要进行转导，如一些脂溶性的信号分子直接进入细胞作用于受体，并与受体一起作为转录促进因子启动基因表达。 细胞有两种信号传导途径，一种是通过G蛋白偶联方式，即信号分子同表面受体结合后激活G蛋白，再由G蛋白激活效应物，效应物产生细胞内信号；第二种转导途径是结合的配体激活受体的酶活性，然后由激活的酶去激活产生细胞内信号的效应物。 二、细胞应答与信号级联放大一般细胞对外部信号的反应通常是综合性反应，包括记忆的表达、酶活性的变化、细胞骨架构型的变化、通透性的变化、DNA合成的变化、细胞死亡程序的变化等。当然，这些变化并非都是由一种信号引起的，通常要几种信号结合起来才能产生较复杂的反应，而且通过信号的不同组合产生不同的反应。 另外，从反应的速度来看，有些反应相当快，有些则十分缓慢，需要几分钟到几小时。例如，激活的蛋白激酶A对一些参与糖原分解酶的磷酸化在几秒钟之内即可完成。如果细胞对信号的反应涉及基因，就相当慢，因为信号要通过受体和第二信使并传递到细胞核才能启动基因的表达，而且基因的启动要涉及若干不同的反式作用因子和顺式作用元件的相互作用。 从细胞表面受体接收外部信号到最后作出综合应答，不仅是一个信号传导过程，更重要的是将信号进行逐步放大，称为信号级联放大或级联反应。 组成级联反应的各个成员称为一个级联，主要是由磷酸化和去磷酸化的酶组成。信号的级联放大作用对细胞来说至少有两个优越性：第一，同一级中所有催化活性的酶受同一分子调控。第二，通过级联放大作用，因此同一级联反应的信号得到最大限度的放大。 级联反应除了具有将信号放大，使原始信号变得更强，更具激发作用，引起细胞的强烈反应，级联反应还有其他作用：①信号转移，即将原始信号转移到细胞的其他部位；②信号转化，即将信号转化成能够激发细胞应答的分子，如级联中的酶的磷酸化；③信号的趋异，即将信号分开为几种平行的信号，影响多种生化途径，引起更大的反应。级联反应途中的各个步骤都有可能受到一些因子的调节，因此级联反应的最终效应还是由细胞内外的条件决定的。 三、第二信使细胞可通过两个途径细胞外的激素类信号转换成细胞内信号，然后通过级联放大作用，引起细胞的应答。这种由细胞表面受体转换而来的细胞内信号通常称为第二信使，而将细胞外的信号称为第一信使。 第二信使至少有两个基本特性：①是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；②能启动或调节细胞内稍晚出现的信号应答。 第二信使是小的分子或离子。细胞内有5种最重要的第二信使：cAMP、cGMP、二酰甘油（DAG）肌醇三磷酸（IP3）、Ca2+等。 第二信使在细胞信号转导中起重要作用，它们能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性。第二信使在细胞内的浓度受第一信使的调节，它可以瞬间升高，并且快速降低，并由此调节细胞内代谢系统的酶活性，控制细胞的生命活动，包括：葡萄糖的摄取和利用、脂肪的存储和移动以及细胞产物的分泌。第二信使也控制着细胞的增殖、分化和生存，并参与基因转录的调节。 |
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