第十九章细胞信息转导的分子机制

第十九章 细胞信息转导的分子机制

一、A型选择题

1．不作用于质膜受体的信息物质是 A．乙酰胆碱 D．甲状腺素 2．能激活PKG的是 A．cAMP A．脂类 质

4．下列哪种物质能使蛋白质的酪氨酸残基发生磷酸化 A．PKA

B．PKC

C．生长激素受体

D．类固醇激素受体 A．1个 A．1个

E．糖皮质激素受体

C．3个 C．3个

D．4个 D．4个

E．5个 E．5个 E．失活

B．cGMP B．糖类

C．Ca2+

D．DAG D．多肽

E．GTP E．蛋白

3．细胞膜受体的本质是

C．核酸

B．谷氨酸

E．神经酰胺

C．表皮生长因子

5．PKA中的每个调节亚基可结合cAMP的分子数为

B．2个 B．2个

6．PKA所含的亚基数为

7．蛋白激酶的作用是使蛋白质或酶

A．磷酸化 B．脱磷酸化 C．水解 8．通过膜受体起调节作用的激素是 A．性激素 B．糖皮质激素 C．甲状腺素 9．下列关于GTP结合蛋白(G蛋白)的叙述,错误的是 （2007年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．膜受体通过G蛋白与腺苷酸环化酶偶联 B．可催化GTP水解为GDP C．霍乱毒素可使其失活 D．有三种亚基α、β、γ

D．激活

D．肾上腺素 E．活性维生素

E．G蛋白具有内源GTP酶活性

10．下列哪种酶激活后会直接引起cAMP浓度降低

（2006年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．蛋白激酶A B．蛋白激酶C D．磷脂酶C E．蛋白激酶G 11．cAMP能别构激活下列哪种酶

（2005年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．磷脂酶A B．蛋白激酶A D．蛋白激酶G E．酪氨酸蛋白激酶 12．细胞膜内外正常Na+和K+浓度差的形成和维持是由于 （2004年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．膜安静时K+通透性大 C．Na+易化扩散的结果

C．磷酸二酯酶

C．蛋白激酶C

B．膜兴奋时Na+通透性增加 D．膜上Na+泵的作用

E．膜上Ca2+泵的作用

13．直接影响细胞内cAMP含量的酶是

（2004年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．磷脂酶

B．蛋白激酶A

C．腺苷酸环化酶

D．蛋白激酶C

E．酪氨酸蛋白激酶

14．通过胞内受体发挥作用的激素是

（2003年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．肾上腺素 B．甲状腺激素 D．胰岛素 E．促肾上腺皮质激素 15．G蛋白是指

（2002年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．蛋白激酶A D．Grb2结合蛋白

B．鸟苷酸环化酶 E．鸟苷酸结合蛋白

C．胰高血糖素

C．蛋白激酶G

16．可磷酸化蛋白质上酪氨酸残基的蛋白激酶是 （1997年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．蛋白激酶C

B．依赖于cAMP的蛋白激酶

C．依赖于cGMP的蛋白激酶 E．磷酸化酶b激酶

17．调节机体各种机能的两大信息传递系统是 （1989年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．第一信号系统与第二信号系统 C．cAMP与cGMP

E．神经系统与内分泌系统

18．下列哪一物质不属于细胞间信息物质 A．神经递质 D．维生素 A．cAMP

B．生长因子 E．局部化学介质 C．cGMP

D．IP3

E．乙酰胆碱

C．激素

B．第一信使与第二信使

D．中枢神经系统与外周神经系统 D．SrC蛋白激酶

19．下列哪种物质不属于第二信使

B．Ca2+

20．下列哪项不是受体与配体结合的特点 A．高度专一性 D．不可逆性 A．肾上腺素

B．高度亲和力 E．非共价键结合 B．甲状腺素

C．胰岛素 C．可饱和性

21．下列哪种激素的受体属于胞内受体 D．促肾上腺素皮质激素

E．胰高血糖素

22．关于G蛋白的叙述，下列哪项是错误的 A．在联系细胞受体与效应蛋白中起着重要作用 B．由α、β、γ三种亚基构成不均一三聚体 C．α亚基具GTP酶活性 D．β、γ亚基结合紧密

E．α亚基-GDP对效应蛋白有激活作用 23．蛋白激酶A与蛋白激酶C的共同之处是 A．酶分子由4条亚基组成

B．调节亚基富含半胱氨酸 D．均有10种同工酶

C．调节亚基有cAMP的结合位点

E．催化蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化 24．腺苷酸环化酶可由哪一种分子激活 A．GTP结合蛋白 D．cAMP 25．1,4,5-三磷酸肌醇的作用是 A．在细胞内供能 B．是肌醇的活化形式

C．是多种肽类激素作用于膜受体后的第二信使 D．直接激活蛋白激酶C E．细胞膜的结构成分

26．表皮生长因子可激活哪一种蛋白激酶 A．蛋白激酶A D．Ca2+-CaM蛋白激酶

27．可直接激活蛋白激酶C的是 A．cAMP B．cGMP

C．IP3

D．PIP2

E．DAG

B．蛋白激酶C E．以上都不是

C．酪氨酸蛋白激酶

B．磷脂酶 E．DG

C．磷酸二酯酶

二、X型选择题

1．与发生细胞生物电有关的跨膜物质转运形式有 （2009年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．经载体易化扩散 D．原发性主动转运

B．电压门控通道扩散 E．以上都是

C．化学依赖性通道转运

2．细胞内信息传递中，能作为第二信使的有

（2009年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．cGMP

B．cAMP

C． DKG

D．Ig3

E．Ca2+

3．与细胞生长、增殖和分化有关的信号转导途径主要有 （2008年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．cAMP-蛋白激酶途径

E．PLC-IP3途径

B．cGMP-蛋白激酶途径 D．JAK-STAT途径

C．受体型TPK-Ras-MAPK途径 4．细胞膜外表面糖链可作为

（2006年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题） A．离子通道 B．抗原决定簇 C．膜受体的可识别部分 D．糖跨膜转运载体 E．胞内受体的可识别部分

5．参与细胞内信息传递的第二信使物质有

（1999年全国硕士研究生入学考试西医综合科目试题）

A．cAMP B．Ca2+ C．DG（DAG） D．IP3 E．CO2 6．疾病中细胞信号转导异常可发生于以下哪些环节 A．受体信号转导异常 B．信息分子异常 C．细胞内信号转导异常 D．G蛋白信号转导异常 E．以上答案都正确

7．非胰岛素依赖性糖尿病的发病机制涉及以下哪些环节 A．胰岛素受体合成减少 B．胰岛素明显不足

C．胰岛素与受体的亲和力降低 D．胰岛素受体后信息转导异常 E．胰岛素与受体的亲和力增强 8．G蛋白介导的信号转导途径有 A．鸟苷酸环化酶途径 B．腺苷酸环化酶途径 C．磷脂酶途径 D．酪氨酸蛋白激酶途径 E．丙氨酸-葡萄糖循环途径 9．位于核内的受体有 A．生长激素受体 B．甲状腺素受体 C．维生素D3 D．类固醇激素受体 E．胰岛素受体 10．以下关于核受体的说法正确的是 A．核受体均位于核内

B．核受体以二聚体的形式或与其他蛋白质结合存在 C．本质上是配体调控的转录因子

D．活化的受体可与DNA上的HRE结合 E．促性腺激素受体属于核内的受体 11．针对受体消耗转导异常的治疗措施有 A．调整细胞外信息分子的水平 B．应用受体抑制剂 C．应用受体激活剂 D．基因治疗 E．以上都是

12．糖皮质激素作为免疫抑制剂广泛应用，其作用机制可能为 A．抑制NF-κB的活化 B．增强I-κB基因的转录 C．阻止NF-κB与DNA上特定系列结合D．抑制I-κB的磷酸化 E．增强NF-κB的活化

三、填空题

1．G蛋白参与跨膜信号转换是靠自身的 和 状态来完成的。

2．作为信号分子IP3是通过调节胞质 而传递信息的，其作用位点是 。 3．蛋白质磷酸化与去磷酸化分别由 和 催化完成。

四、名词解释

1．细胞信号转导 2．G蛋白 3．细胞受体 4．第二信使 5．钙调素 6．第一信使 7．双信号系统

五、简答题

1．扼要说明G蛋白的生理功能。

2．G蛋白偶联受体转导信号的基本模式。

六．问答题

1．简要说明细胞如何感受内外因子变化的刺激，并最终引发生理生化反应。 2．细胞间联络的三种方式。

3．信号在细胞内的转换和传递机制。

参考答案

一、A型选择题

12.D; 2.B; 3.C; 4.C; 5.B; 6.D; 7.A; 8.D; 9.C; 10.C; 11.B; 12.D; 13.C; 14.B; 15.E; 16.C; 17.E; 21.B; 22.E; 23.E; 24.A; 25.C; 26.C; 27.E;

18.D;

19.E;

20.D;

二、X型选择题

1.BCD; 2.ABCDE; 6.ABCDE; 7.ACD; 11.BCD; 12.AB;

3.CD; 8.BC;

4.BC; 5.ABCD; 9.BCD; 10.BCD;

三、填空题

1．活化、非活化

2．Ca2+浓度、细胞内的钙库

3．蛋白激酶、蛋白磷酸（酯）酶

四、名词解释

1．细胞信号转导：是指偶联胞外刺激信号(包括各种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。

2．G蛋白：全称为GTP结合调节蛋白。此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷（GTP）的结合以及具有GTP水解酶的活性而得名。在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G蛋白偶联起来，故G蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。

3．细胞受体：只存在于细胞表面或亚细胞表面组分中的天然物质，可特异地识别并结合化学信号物质-配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。

4．第二信使：又称次级信使，由胞外刺激信号激活或抑制的具有生理调节活性的细胞因子，植物中的第二信使主要是cAMP、钙离子、DAG和IP3。

5．钙调素：是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白，具有4个Ca2+

结合位点。当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值，Ca2+与CaM构象改变而活化CaM，后者与靶酶结合，使其活化引起生理反应。目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控。

6．第一信使：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。

7．双信号系统：是指肌醇磷脂信号系统，其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后同

时产生两个胞内信号分子（IP3和DAG），分别激活两个信号传递途径，即 IP3 /Ca2+ 和 DAG/PKC 途径，因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。

五、简答题

1．答：G蛋白生理功能，主要是细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的信号转导者，即将胞间信号转换为胞内信号。G蛋白的信号转导功能主要靠GTP的结合或水解而产生的变构作用：当其与受体结合而被激活时，G蛋白同时结合上GTP（形成受体-G蛋白-GTP复合体），进而触发效应器，把胞间信号转换为胞内信号；当GTP水解为GDP 时，G蛋白便回到原初构像，失去转换信号的功能。

2．答：（1）配体与受体结合； （2）受体活化G蛋白；

（3）G蛋白激活或抑制效应分子；

（4）效应分子改变第二信使的含量与分布；

（5）第二信使作用于相应的靶分子，使之构象改变，从而改变细胞的代谢过程及基因表达等功能。

六、问答题

1．答：（1）胞间信号的产生 植物细胞感受内外环境因子变化的刺激后，能产生起传递信息作用的胞间信号，可分为物理信号（电波信号与水力学信号）和化学信号（内源激素与生长调节物质）。

（2）胞间信号的传递：由于胞间信号的产生位点与发挥效应的作用位点处在不同部位时，需要进行长距离传递。主要包括如下四种方式：电波信号的传递、水力学信号的传递、化学信号的维管束传递（如ABA）、化学信号的气相传递（如ETH），最终传递至作用部位—靶细胞。

（3）在靶细胞膜中信号的转换：目前认为，在靶细胞膜中存在着信号受体，这是一种能感受信号，与信号特异结合，并引发胞内产生刺激信号（即信号的转换）的蛋白质类活性物质，如钙调蛋白（CaM）、蛋白激酶C（PKC）等，在信号的转换过程中，起关键作用的是G蛋白，其过程是：当G蛋白与受体结合而被激活时，G蛋白同时结合上GTP（形成受体-G蛋白-GTP复合体），进而触发效应器，把胞间信号转换为胞内信号；当GTP水解为GDP时，G蛋白回复到原初构象，失去转换信号的功能。

（4）胞内信号的转导：经 G 蛋白介导之后可产生胞内信号（第二信使）有多种，目前研究较为深入的有：钙信号系统（Ca2+-CaM）、肌醇磷脂信号系统（如IP3和DAG）、环腺苷酸信号系统（cAMP），这些经转换而产生的且又放大的次级信号系统，即可直接引发生化生理反应。

（5）引起蛋白质磷酸化：在上述胞内信号系统的作用下，使某些关键酶（如蛋白激酶C PKC）发生磷酸化，甚至进而引起修饰作用或促发转录因子，最终引发生化生理反应。

2．答：（1）细胞间隙连接：是细胞间的直接通讯方式。相邻细胞间存在着连接蛋白构成的管道结构——连接子。

（2）膜表面分子接触通讯：细胞质膜的外表面存在的蛋白质或糖蛋白、蛋白聚糖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的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。

（3）化学信号介导的通讯：多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细胞之间的信息交流主要是由细胞所分泌的化学物质，如蛋白质或小分子有机化合物所完成的。这些分子称为化学信号。他们作用于周围或距离较远的其他种类细胞（靶分子），调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。是间接的细胞通讯，是细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触，而是以化学信号介质进行调控。

3．答：信号分子与细胞表面受体结合后，细胞内各种分子的浓度、活性、位置均可以发生改变，从而将细胞外的信号转变为细胞内各种效应装置（代谢途径、基因转录、基因复制、细胞分裂等）可以识别的细胞内信号。

（1）第二信使的浓度或者细胞内的定位分布发生改变； （2）信号转导分子的构象变化；

（3）蛋白分子的细胞内定位变化、蛋白分子的细胞内水平调节。

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