【正确答案】细胞信号转导的复杂性主要表现在以下方面: (1)多途径多层次的细胞信号传递通路具有收敛性和发散性的特点。每种受体都能识别与结合各自的特异性配体,来自各种非相关受体的信号,可以在细胞内收敛激活一个共同的效应器(如Ras或Raf蛋白)的信号。另外,来自相同配体的信号(如表皮生长因子或胰岛素),又可发散激活各种不同的效应器,导致多样化的细胞应答。 (2)细胞信号转导既具有专一性,又具有作用的相似性。配体与受体在结构上的互补是细胞信号转导具有专一性的重要基础;同时细胞信号转导又有相似的作用机制,因此细胞面临各种纷杂的胞外信号时,只通过少数几种第二信使便可介导多种多样的细胞应答反应。如不同细胞因子与受体组成的复合体中往往含有相同亚基,由此诱导相似的信号转导;一种配体与受体结合可诱发多种信号转导途径,如在配体作用下,RTK不同位点的Tyr残基自磷酸化,可分别结合不同信号蛋白或接头蛋白,引出不同的信号通路;G蛋白与受体偶联可介导腺苷酸环化酶和PLC等,分别引出cAMP和IP3-DAG两种信号通路。 (3)信号转导过程有放大作用,但这种放大作用又必须受到适度调控,这表现为信号放大作用和信号终止作用的并存。正常生理条件下,激素配体本身对受体数目的影响,信号分子的磷酸化与去磷酸化,C蛋白的GTP或GDP结合状态可逆变化,Ca2+的释放与回收等,都可使信号转导精确而适度,不是持续的而是对胞外信号瞬间的反应,一旦破坏了这种正常的正负反馈机制,细胞就会病变。 (4)当细胞长期暴露于某种形式的刺激下时,细胞对刺激的反应会降低,即细胞适应现象。细胞适应的方式有:逐渐降低表面受体数目;快速钝化受体,降低受体配体的亲和力;在受体已经被激活的情况下,其下游信号蛋白发生变化,使信号通路受阻。这种适应性是通过负反馈条件实现的。 (5)细胞信号转导的复杂性还表现在它的非线性方面。细胞无时无刻不在复杂环境的信号轰炸之下,这些信号分别协调启动细胞各种信号途径,最后做出合理的应答反应。因此,细胞各种不同信号通路不是彼此孤立的,其最重要的特征就是形成一个复杂的信号网络系统,它具有高度的非线性特点,被称为交叉对话。这种机制使信号经网络系统分析、整合后最终表现为特定的生理功能,从而使细胞具有一定自我修复机制和补偿能力。
【答案解析】