细胞或者识别与之相接触的细胞,或者识别周围环境中存在的各种信号(来自于周围或远距离的细胞),并将其转变为细胞内各种分子功能上的变化,从而改变细胞内的某些代谢过程,影响细胞的生长速度,甚至诱导细胞的死亡。这种信号转导过程中一般需要信号分子来完成。
信号分子是细胞的信息载体,是指生物体内的某些化学分子,既非营养物,又非能源物质和结构物质,而且也不是酶,它们主要是用来在细胞间和细胞内传递信息,如激素、神经递质、生长因子等统称为信号分子。
另外,还有物理信号,如声、光、电和温度变化等。
它们的惟一功能是同细胞受体结合,传递细胞信息。信号分子本身并不直接作为信息,它的基本功能只是提供一个正确的构型及与受体结合的能力。
从产生和作用方式来看,可分为内分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气体分子等四类。其中,局部化学介导因子一般指的是一些生长因子,如神经生长因子(NGF)。
①激素是由内分泌细胞(如肾上腺、睾丸、卵巢、胰腺、甲状腺、甲状旁腺和垂体)合成的化学信号分子,一种内分泌细胞基本上只分泌一种激素,参与细胞通讯的激素有三种类型:蛋白与肽类激素、类固醇激素、氨基酸衍生物激素。
②神经递质是由神经末梢释放出来的小分子物质,是神经元与靶细胞之间的化学信使。由于神经递质是神经细胞分泌的,所以这种信号又称为神经信号。
③局部化学介质又称为旁分泌信号,指由细胞分泌的信息分子通过扩散而作用于邻近的靶细胞,调节细胞的生理功能。体内的局部化学介质包括组胺、花生四烯酸(AA)、生长因子等。
④气体分子:如NO,CO等
从溶解性来看,又可分为脂溶性和水溶性两类。脂溶性信号分子,如甾类激素和甲状腺素,可直接穿膜进入靶细胞,与胞内受体结合形成激素-受体复合物,调节基因表达。水溶性信号分子,如神经递质、细胞因子和水溶性激素,不能穿过靶细胞膜,只能与膜受体结合,经信号转换机制,通过胞内信使,如cAMP,或激活膜受体的激酶活性,如受体酪氨酸激酶,引起细胞的应答反应。
信号分子具有特异性、高效性和可被灭活的特点。
2023湖南卷:10. 关于激素、神经递质等信号分子,下列叙述错误的是( )
A. 一种内分泌器官可分泌多种激素
B. 一种信号分子可由多种细胞合成和分泌
C. 多种信号分子可协同调控同一生理功能
D. 激素发挥作用的前提是识别细胞膜上的受体
答案:D