第八章细胞信号转导教案

朝阳师范高等专科学校教案课程名称：细胞生物学任课教师：聂颖开课系部：生化工程系开课学年：2013～2014学年度开课学期：第一学期朝阳师范高等专科学校教案年月日课题名称第八章细胞信号转导课次第（1）次课课时2课型理论（√）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）教学目标掌握细胞通讯与细胞识别的概念和方式教学重点与难点重点：细胞通讯与细胞识别的概念和方式。难点：细胞通讯的概念。教学主要内容与教学设计一、概述（一）细胞通讯分别介绍细胞通讯概念、方式及信号分子和受体。（二）信号转导系统及其特性信号转导系统的基本组成与信号蛋白、细胞内信号蛋白的相互作用和信号转导系统的主要特性。二、细胞内受体介导的信号转导（一）细胞内核受体及其对基因表达的调节（二）NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合三、G蛋白耦联受体介导的信号转导（一）G蛋白耦联受体的结构与激活（二）G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路教学方法讲授法教学手段讲演结合，启发式课外学习安排比较G蛋白耦联受体介导的信号通路有何异同参考资料《细胞生物学》翟中和高等教育出版社《分子细胞生物学》韩贻仁高等教育出版社学习效果评测通过练习检测教学目标实现程度课外学习指导安排了解各种细胞通讯方式之间有何不同（续）教学基本内容及进程（注：本部分是重点，要详细，对教学内容与教学方法要根据教学大纲、教学对象进行设计，确定教学重点、难点、知识点的布控、教学方法的选择、教学时间的分配等。备注一、概述（一）细胞通讯细胞通讯（cellcommunication）是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。1.细胞通讯的方式（1）通过分泌化学信号的通讯（化学通讯）化学通讯是间接的细胞通讯，指细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能。①内分泌（endocrine）：内分泌细胞分泌的激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。特点：低浓度；全身性；长时效。②旁分泌（paracrine）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括：各类细胞因子；气体信号分子（如：NO）。③自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于病理状态下，如肿瘤细胞。④通过化学突触传递神经信号（neuronalsignaling）：神经递质（如乙酰胆碱）由突触前膜释放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。（2）细胞间接触依赖性通讯细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞。包括细胞-细胞黏着、细胞-基质黏着。细胞识别（cellrecognition）：是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，也称膜表面分子接触通讯（3）细胞间隙连接（gapjunction）动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。2.信号分子与受体信号分子是细胞信息的载体，种类繁多。受体是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子。受体多为糖蛋白，少数是糖脂、糖蛋白和糖脂复合物。根据靶细胞上受体存在的部细胞通讯概念及方式与图片结合进行讲解位，分为：离子通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。（二）信号转导系统及其特性1.信号转导系统的基本组成与信号蛋白细胞表面受体介导的信号途径由以下4步骤组成：（1）细胞表面受体特异性识别细胞外信号分子；（2）细胞信号通过适当的分子开关实现信号跨膜导；（3）信号传递到胞内效应器（蛋白），引发胞内信号放大的级联反应；（4）由于信号分子失活，细胞反应终止或下调。2.细胞内信号蛋白的相互作用3.信号转导系统的主要特性多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会，这种社会性的维持不仅依赖于细胞的物质代谢与能量代谢，还有赖于细胞通讯与信号传递，从而以不同的方式协调他们的行为，诸如细胞生长、分裂、死亡、分化及其各种生理功能。二、细胞内受体介导的信号转导（一）细胞内核受体及其对基因表达的调控细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。在细胞内，受体与抑制性蛋白（如Hsp90）结合形成复合物，处于非活化状态。配体（如皮质醇）与受体结合，将抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而使受体暴露出DNA结合位点而被激活。这类受体一般都有3个结构域：位于C端的激素结合位点，位于中部富含Cys、具有锌指结构的DNA或Hsp90结合位点，以及位于N端的转录激活结构域。（二）NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合NO是另一种可进入细胞内部的信号分子，能快速透过细胞膜，作用于邻近细胞。NO对血管的效应可以很好地解释硝化甘油的作用，早在100年前就使用硝化甘油处理心绞痛的病人(这种绞痛是由血液不适当地流向心肌引起的)。硝化甘油在体内转化成NO，它可以使血管松弛。减轻心脏的工作压力，减少心肌对氧的需要。三、G蛋白耦联受体介导的信号转导（一）G蛋白耦联受体的结构与激活1.定义：三聚体GTP结合调节蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）：简称G蛋白，位于质膜内胞浆一侧。G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。2.组成:三个亚基组成,分别叫α、β、γ,其中β、γ两亚基通常紧密结合在一起,只有在蛋白变性时才分开。3.功能位点:α亚基具有三个功能位点：①GTP结合位点;②鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)活性;③ADP-核糖化位点。（二）G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路（续）教学基本内容及进程备注掌握反应原理掌握反应方法教学后记学生掌握教学内容，作业完成情况良好。