【正确答案】跨膜信号转导的方式主要有3种:(1) 由离子通道受体介导的跨膜信号转导:这种受体本身就是离子通道——化学门控通道的一部分,受体构型的改变是通道开放或关闭的直接原因。通道的开放或关闭引起离子(如Na+、K+)跨膜流动的增加或降低,进而改变膜电位;或者改变胞浆中某种离子浓度,例如升高胞浆Ca2+,引起该通道所在细胞一系列生理变化和功能变化。这种转导在骨骼肌及CNS大量存在。例如,在神经-肌肉接头处,运动神经末梢释放ACh,ACh同终板膜上的N2型受体结合,该受体是一个由5个亚单位(α2βγδ五聚体)组成的化学门控通道。当ACh分子与两个α亚单位上的位点结合后,通道蛋白构型改变,通道开放,引起相应离子跨膜扩散(主要是Na+内流),而产生去极化电位(终板电位),导致肌膜动作电位和最终引起肌肉收缩。
(2) 由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导:这是大多数内分泌激素、神经递质实现的跨膜信号转导。激素、神经递质作为第一信使,通过细胞膜上的三类特殊蛋白质即受体蛋白、C蛋白(鸟苷酸结合蛋白)和效应器蛋白(酶)引起胞浆中第二信使物质生成增加或减少,从而发挥生理作用。其转导过程如下:化学信号分子(配体)结合于细胞受体→配体→受体复合物与G蛋白结合,并使之激活→激活的C蛋白与效应器酶(腺苷酸环化酶、磷二酯酯酶、磷脂酶C、磷酯酶A2等)相互作用→升高或降低下列第二信使之一的水平:cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DG→改变一种或几种第二信使依赖的蛋白激酶活性→改变某种酶磷酸化水平→细胞的最终反应。
(3) 酶联型受体介导的信号转导:一些肽类激素和生长因子,它们作用的受体是一种具有一个α跨膜螺旋序列的蛋白质,它结合配体的结构域(受体部分)位于膜外表面,其膜内段肽链具有酪氨酸激酶活性,配体与受体部分结合时,激活膜内段的酪氨酸激酶,使膜内的效应器蛋白磷酸化,从而改变效应器酶的活性,产生细胞反应。另一种酶联型受体,受体分子本身没有蛋白激酶活性,但受体一旦与配体结合,受体的胞浆侧则结合并激活某种胞质内的酪氨酸激酶。再由此胞质内的酪氨酸激酶磷酸化下游的信号蛋白,从而实现信号转导或产生生理反应。
【答案解析】