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生物化学与分子生物学/细胞通讯方式
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{{Hierarchy header}} [[单细胞生物]]仅与环境交换信息,高等[[生物]]则根据自然需求进化出一套精细的调控通讯系统,以保持所有[[细胞]]行为的协调统一。细胞间主要以如下三种方式进行联络(图21-1)。 {{图片|grarz096.jpg|三种细胞通讯的基本方式}} 图21-1 三种细胞通讯的基本方式 == (一)细胞[[间隙连接]]== 细胞间隙连接(Gap Junction)是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞间存在着一种特殊的由[[蛋白质]]构成的结构-连接子(Connexon),其结构见图21-2和图21-3。连接子两端分别嵌入两个相邻的细胞,形成一个亲水性[[孔道]]。这种孔道允许两个细胞间自由交换[[分子量]]为1500道尔顿以下的水溶性[[分子]]。这种直接交换的意义在于,相邻的细胞可以共享[[小分]]子物质,因此可以快速和可逆地促进相邻细胞对外界信号的协同反应。 连接子为一个[[基因]]家庭,现已发现12个成员。在[[肿瘤]]生长和[[创伤愈合]]等过程中都观察到某些类型连接子表达的变化。因此,连接子可能对细胞的生长、[[分化]]、定位及细胞形态的维持具有重要意义。 == (二)膜表面分子接触通讯== 每个细胞都有众多的分子分布于膜的外表面。这些分子或为蛋白质,或为[[糖蛋白]]。这些表面分子作为细胞的触角,可以与相邻细胞的膜表面分子特异性地相互识别和相互作用,以达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯(Contact signaling by plasmamembranebound molecules)。膜表面分子接触通讯也属于细胞间的直接通讯,最为典型的例子是T[[淋巴细胞]]与B淋巴细胞的相互作用(图21-4)。 {| class="wikitable" |- | | {{图片|grarz4d7.jpg|间隙连接功能示意图}} | | {{图片|grarzdf3.jpg|间隙连接结构示意图}} |- | | 图21-2 间隙连接功能示意图,[[荧光标记]]的不同大小的分子注入细胞后,依靠间隙连接进入另外一个细胞,图中数字表示分子量。 | | 图21-3 间隙连接结构示意图 |} {{图片|grarzlwy.jpg|膜表面分子接触通讯举例}} 图21-4 膜表面分子接触通讯举例 {{图片|grarz9xj.jpg|[[化学]]信号的三种形式}} 图21-5 化学信号的三种形式 == (三)化学通讯== 细胞可以分泌一些化学物质-蛋白质或小分子有机化合物至细胞外,这些化学物质作为化学信号(chemical signaling)作用于其它的细胞([[靶细胞]]),调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。化学通讯是间接的细胞通讯,即细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触,而是以化学信号为介质来介导的。根据化学信号分子可以作用的距离范围,将其分为三类(图21-5)。 1.[[内分泌]](endocrine)系统以[[激素]]为主,它们是由内分泌器官分泌的化学信号,并随血流作用于全身[[靶器官]]。 {{图片|grarzi8y.jpg|水溶性和脂溶性化学信号的[[转导]]}} 图21-6 水溶性和脂溶性化学信号的转导 2.[[旁分泌]](paracrine)系统以[[细胞因子]]为主,它们主要作用于局部的细胞,作用距离以毫米计算。 3.[[自分泌]](autocrine)系统[[神经介质]]为主,其作用局限于[[突触]]内,作用距离在100nm以内。 化学信号还可以根据其[[溶解性]]分为脂溶性化学信号和水溶性化学信号两大类。所有的化学号都必须通过与[[受体]]结合方可发挥作用,水溶性化学信号不能进入细胞,其受体位于细胞外表面。脂溶性化学信号可以通过膜脂双层结构进入胞内,其受体位于[[胞浆]]或[[胞核]]内(图21-6)。下面分别介绍这两种受体转导生物信号的特点。 {{Hierarchy footer}} {{生物化学与分子生物学图书专题}}
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