第二節(jié)　細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導功能

逆能逆濃度梯度是入胞出胞的大分子或團塊物質(zhì)(蛋白質(zhì)、細菌等)細胞膜變形，ATP分解釋能耗能，入胞進細胞、出胞出細胞的細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導功能。

一、細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導的概念

機體細胞的活動主要接受神經(jīng)遞質(zhì)和激素等各種化學物質(zhì)的調(diào)節(jié)。這些調(diào)節(jié)性的化學物質(zhì)在細胞間傳遞信息，有些是屬于脂溶性的，可以通過擴散進入細胞內(nèi)，直接與胞內(nèi)受體結(jié)合發(fā)揮作用，如類固醇激素、維生素D和甲狀腺激素等，但絕大多數(shù)是水溶性的，不能直接進入細胞內(nèi)，只能作用于細胞膜上的蛋白質(zhì)受體，再引起相應的效應。這種由調(diào)節(jié)性化學物質(zhì)作用于細胞膜表面特殊蛋白質(zhì)受體，通過蛋白質(zhì)分子構(gòu)型的改變，將調(diào)節(jié)信息以新的信息形式傳遞至膜內(nèi)，進一步引起細胞相應功能變化的過程，稱為跨膜信號轉(zhuǎn)導。它是一個涉及多環(huán)節(jié)的復雜過程，包括細胞外各種化學物質(zhì)、細胞膜的受體、細胞內(nèi)參與信息傳遞的信號分子及反應系統(tǒng)。此外，光、電和機械信號也可作用于膜受體或特殊通道，再經(jīng)信號轉(zhuǎn)導引起生物效應。

上述存在于細胞膜或細胞內(nèi)能與胞外化學物質(zhì)特異性結(jié)合，并引發(fā)特定生理效應的特殊蛋白質(zhì)即受體。凡能與受體結(jié)合并產(chǎn)生效應的特異性化學物質(zhì)(如激素等)統(tǒng)稱為配體，受體與配體結(jié)合是引起信號傳遞并發(fā)揮調(diào)節(jié)的初始階段。受體有兩個重要功能:一是識別與結(jié)合，能夠識別化學物質(zhì)并與之結(jié)合;二是調(diào)節(jié)功能，一旦與配體結(jié)合便能引起細胞內(nèi)一系列代謝反應和生理效應。受體按照存在的部位不同，分為細胞膜受體、細胞質(zhì)受體和細胞核受體。細胞膜受體又根據(jù)結(jié)構(gòu)和信號轉(zhuǎn)導方式不同，分為G蛋白耦聯(lián)受體、離子通道受體和具有酶活性的受體三類。

受體具有以下三個特征:

(1)特異性:某種受體只能與特定的配體相結(jié)合，而產(chǎn)生特定的生理效應。由于受體能識別并結(jié)合特殊的化學信號物質(zhì)，因而能夠保證信號傳遞的特異性。

(2)飽和性:細胞膜受體的數(shù)量和結(jié)合能力有限，與配體的結(jié)合就有一定的限度，超過了這個限度，與受體結(jié)合的配體量就不能隨配體濃度增加而增加。

(3)可逆性:配體分子與受體既可結(jié)合，也能夠分離。

二、細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導的主要方式

細胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導，雖然涉及多種刺激信息在多種細胞引起的多種功能改變，但信號轉(zhuǎn)導過程都是通過少數(shù)幾種類似的方式實現(xiàn)的。由于細胞膜上感受信號物質(zhì)的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的不同，因此，細胞跨膜信號轉(zhuǎn)導的主要方式大致分為:G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導、離子通道受體介導的信號轉(zhuǎn)導和酶耦聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導三類。

生物電現(xiàn)象是生命活動過程中普遍的生理現(xiàn)象

人體及其器官組織具有生物電，目前生物電現(xiàn)象已廣泛用于臨床，如心電圖、腦電圖、肌電圖和胃電圖都是用特殊儀器分別對心肌、大腦皮層、肌肉和胃活動的生物電變化進行檢測和處理后記錄的圖形，并據(jù)此來診斷和治療疾病。動物也是生命，同樣具有生物電現(xiàn)象，如有海中的活電池之稱的電鰩，它生活在亞熱帶海濱，當你在海水中嬉戲時，遇到電鰩，會感覺受到電擊，全身麻一下，這是由于電鰩放電，它放出的電可達50~80伏，有點像水中的活電池，它就是靠這種本領捕食和攻擊敵人的。但放電能力最強的是淡水魚類電鰻，它輸出的電壓有300伏，最高可達800伏，如人不小心被其電擊可能會有生命危險。