高中生物中的“受體”沖刺高考沖刺高考二輪微專題——關(guān)于受體受體分子細(xì)胞個(gè)體位置分類參與生理活動(dòng)配體門控離子通道G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)酶聯(lián)受體細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體專題網(wǎng)絡(luò)1.細(xì)胞的信號(hào)分子信號(hào)分子是細(xì)胞的信息載體，種類繁多，包括：化學(xué)信號(hào)：如各類激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)等；物理信號(hào)：如聲、光、電和溫度變化等。各種化學(xué)信號(hào)根據(jù)其性質(zhì)通常可分為四類：①氣體性信號(hào)分子。②疏水性信號(hào)分子。③親水性信號(hào)分子。④膜結(jié)合信號(hào)分子。1.細(xì)胞的信號(hào)分子①氣體性信號(hào)分子②疏水性信號(hào)分子③親水性信號(hào)分子④膜結(jié)合信號(hào)分子NO、CO可以自由擴(kuò)散，進(jìn)入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶（鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶）產(chǎn)生第二信使（cGMP），參與體內(nèi)眾多的生理過(guò)程，影響細(xì)胞行為。腎上腺皮質(zhì)激素、性激素和甲狀腺素這類親脂性分子小、疏水性強(qiáng)，可穿過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞，與細(xì)胞內(nèi)核受體結(jié)合形成激素-受體復(fù)合體，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。表達(dá)在細(xì)胞質(zhì)膜上的信號(hào)分子，通過(guò)與靶細(xì)胞質(zhì)膜上的受體分子相互作用，引起細(xì)胞應(yīng)答。神經(jīng)遞質(zhì)和大多數(shù)蛋白質(zhì)類激素只能通過(guò)與靶細(xì)胞表面受體結(jié)合，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)。1.細(xì)胞的受體受體是一類能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號(hào)分子）的分子，已經(jīng)鑒定的絕大多數(shù)受體都是蛋白質(zhì)且多為糖蛋白，少數(shù)受體是糖脂（如霍亂毒素受體和百日咳毒素受體），有的受體是糖蛋白和糖脂組成的復(fù)合物（如促甲狀腺素受體）。受體分類細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體根據(jù)靶細(xì)胞上受體存在的部位位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或核基質(zhì)中分泌型信號(hào)分子（如神經(jīng)遞質(zhì)、多肽類激素、生長(zhǎng)因子）膜結(jié)合型信號(hào)分子（細(xì)胞表面抗原、細(xì)胞表面黏著分子等）主要識(shí)別和結(jié)合親水性信號(hào)分子1.細(xì)胞的受體根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和受體蛋白類型的不同，細(xì)胞表面受體又分屬三大家族受體指受體本身既有信號(hào)（配體）結(jié)合位點(diǎn)，又是離子通道，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需中間步驟，又稱配體門控通道或遞質(zhì)門控通道。離子通道偶聯(lián)受體G蛋白偶聯(lián)受體細(xì)胞表面受體中最大的家族，普遍存在于各類真核細(xì)胞表面，根據(jù)其偶聯(lián)效應(yīng)蛋白的不同，介導(dǎo)不同的信號(hào)通路。1.細(xì)胞的受體根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和受體蛋白類型的不同，細(xì)胞表面受體又分屬三大家族受體酶聯(lián)受體酶聯(lián)受體：一類是受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域具有潛在酶活性，另一類是受體本身不具酶活性，而是受體胞內(nèi)段與酶相聯(lián)系。2.細(xì)胞的受體與神經(jīng)調(diào)節(jié)突觸2.細(xì)胞的受體與神經(jīng)調(diào)節(jié)根據(jù)受體激活引起突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)機(jī)制的不同，將受體分為離子通道型受體（促離子型受體）和G蛋白耦聯(lián)受體（促代謝型受體）兩類。如乙酰膽堿受體本身即為離子通道，當(dāng)信息分子與之結(jié)合時(shí)，離子通道開(kāi)放，膜電位改變（圖A）。G蛋白耦聯(lián)受體既無(wú)通道結(jié)構(gòu)，也無(wú)酶活性，它所觸發(fā)的信號(hào)蛋白之間的相互作用主要是通過(guò)一系列的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，完成跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，也稱為促代謝型受體（圖B）。目前已知的神經(jīng)遞質(zhì)受體中，多數(shù)屬于后者。N-ACh受體是由5個(gè)亞基組成的五聚體，每一個(gè)亞基都有4個(gè)跨膜疏水區(qū)的α螺旋，分別稱為M1、M2、M3和M4，5個(gè)亞基中的M2組成通道內(nèi)壁。由于M2帶負(fù)電，故認(rèn)為是通道選擇陽(yáng)離子的原因。兩個(gè)α亞基上各有與ACh分子結(jié)合的位點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)ACh分子與受體分子上的兩個(gè)α亞基結(jié)合后，受體通道分子的構(gòu)象改變，通道打開(kāi)，因此這種通道是化學(xué)門控離子通道。2.細(xì)胞的受體與神經(jīng)調(diào)節(jié)1.請(qǐng)解析此圖中胰島細(xì)胞分泌胰島素的機(jī)制。3.細(xì)胞的受體與體液調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞分泌胰島素的機(jī)制2.有一種口服降糖藥物可以與胰島B細(xì)胞表面的特異受體結(jié)合,此受體與AIP敏感的K通道相偶連,促使K通道關(guān)閉。請(qǐng)分析該降糖藥物作用的具體過(guò)程。請(qǐng)解析此圖中胰島細(xì)胞作用的機(jī)制。3.細(xì)胞的受體與體液調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞分泌胰島素的機(jī)制+表示促進(jìn)作用。胰島素受體是一種受體酪氨酸激酶。單獨(dú)存在時(shí)沒(méi)有活性，一旦與信號(hào)分子結(jié)合，就會(huì)通過(guò)本身和底物蛋白的酪氨酸殘基磷酸化，引發(fā)酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)。3.細(xì)胞的受體與體液調(diào)節(jié)抗利尿激素對(duì)集合管細(xì)胞的作用機(jī)制抗利尿激素與分布在遠(yuǎn)曲小管和集合管細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，活化受體啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，可以促使含有水通道蛋白2（AQP2）的囊泡向管腔膜遷移并與之融合，增加膜上AQP2的數(shù)量；還可調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，促進(jìn)AQP2的合成。當(dāng)血漿中抗利尿激素含量下降時(shí)，AQP2通過(guò)形成的囊泡載體，重新返回細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞膜上AQP2的數(shù)量下降，對(duì)水的通透性降低3.細(xì)胞的受體與體液調(diào)節(jié)類固醇激素作用機(jī)制脂溶性的類固醇激素穿過(guò)靶細(xì)胞膜，與細(xì)胞內(nèi)的受體蛋白結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物，隨后與染色質(zhì)上特定區(qū)域結(jié)合，激活基因，從而調(diào)節(jié)靶細(xì)胞。3.細(xì)胞的受體與體液調(diào)節(jié)腎上腺素對(duì)肝細(xì)胞的作用腎上腺素與肝細(xì)胞表面特定受體結(jié)合，使受體蛋白的構(gòu)象發(fā)生改變，進(jìn)而與膜內(nèi)側(cè)的一些膜蛋白相互作用。這類膜蛋白具有GTP水解酶活性，稱為G蛋白。G蛋白與GDP（鳥(niǎo)苷酸二磷酸）結(jié)合后，處于非活性狀態(tài)；與GTP（鳥(niǎo)苷酸三磷酸）結(jié)合后，G蛋白被活化并傳遞信號(hào)。G蛋白將細(xì)胞外的腎上腺素和細(xì)胞內(nèi)的環(huán)腺苷酸（cAMP）聯(lián)系起來(lái)。cAMP是ATP在腺苷酸環(huán)化酶的作用下生成的，cAMP通過(guò)活化蛋白激酶A，激活糖原磷酸化酶，促使糖原分解，血糖升高。3.細(xì)胞的受體與免疫調(diào)節(jié)抗體抗體可以與病原體或毒素分子表面的抗原決定簇特異性結(jié)合，使病原體喪失感染能力、使毒素喪失毒性?？贵w的可變區(qū)與病菌、腫瘤細(xì)胞、被病毒侵染的靶細(xì)胞等結(jié)合后，恒定區(qū)一方面可以與巨噬細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，促進(jìn)其對(duì)抗原的吞噬分解，另一方面可以與自然殺傷(NK)細(xì)胞結(jié)合，介導(dǎo)自然殺傷細(xì)胞直接裂解靶細(xì)胞。3.細(xì)胞的受體與免疫調(diào)節(jié)外源性抗原（來(lái)自細(xì)胞外）與內(nèi)源性抗原（細(xì)胞內(nèi)合成）的加工呈遞抗原加工是抗原呈遞細(xì)胞將攝入胞內(nèi)的外源性抗原或胞內(nèi)自身產(chǎn)生的內(nèi)源性抗原降解，并加工成一定大小的多肽片段（抗原肽），使抗原肽適合與主要組織相容性復(fù)合體（MHC）結(jié)合，抗原肽—MHC分子復(fù)合物再轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面的過(guò)程?？乖蔬f是表達(dá)于抗原呈遞細(xì)胞表面的抗原肽—MHC分子復(fù)合物被T淋巴細(xì)胞識(shí)別，從而將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞活化的過(guò)程。外源性抗原通過(guò)內(nèi)吞或吞噬作用攝取，然后進(jìn)入內(nèi)吞加工途徑?？乖唤到獬尚》肿涌乖?，與Ⅱ類MHC分子結(jié)合，形成抗原肽—MHCⅡ復(fù)合體，并被囊泡轉(zhuǎn)移到細(xì)胞表面，被輔助性T細(xì)胞識(shí)別，輔助性T細(xì)胞被活化。內(nèi)源性抗原在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生，在細(xì)胞質(zhì)中降解成小分子肽，進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，與I類MHC分子結(jié)合，抗原肽—MHCI復(fù)合體通過(guò)高爾基體移動(dòng)到細(xì)胞表面，被細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別，細(xì)胞毒性T細(xì)胞被活化。3.細(xì)胞的受體與免疫調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞表面受體識(shí)別抗原分子的空間結(jié)構(gòu)T淋巴細(xì)胞表面的受體只能識(shí)別抗原分子的一部分肽段，但它往往藏在抗原分子的內(nèi)部。因此抗原蛋白必須經(jīng)吞噬細(xì)胞吞噬消化后，吞噬細(xì)胞將消化處理后的肽段夾持在細(xì)胞表面的MHC分子上，形成抗原-MHC復(fù)合體，T淋巴細(xì)胞才能夠識(shí)別。B淋巴細(xì)胞具有特異性B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞，都會(huì)因細(xì)胞表面受體種類不同而有千千萬(wàn)萬(wàn)種。每一種淋巴細(xì)胞的受體對(duì)應(yīng)一種特殊結(jié)構(gòu)的抗原分子，這是免疫應(yīng)答有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。當(dāng)一種特定的抗原侵入機(jī)體后，機(jī)體對(duì)應(yīng)的淋巴細(xì)胞會(huì)被致敏，在特殊信息分子的刺激下不斷分裂，形成大量的同種類型的淋巴細(xì)胞（細(xì)胞克?。?，進(jìn)一步參與免疫應(yīng)答。4.細(xì)胞的受體與物質(zhì)跨膜低密度脂蛋白以胞吞方式進(jìn)入細(xì)胞膽固醇是動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜的重要成分，在血液中溶解度極低，它能與蛋白質(zhì)和磷脂結(jié)合形成低密度脂蛋白，并以低密度脂蛋白的形式在血液中運(yùn)輸。低密度脂蛋白通過(guò)受體介導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞是完成正常代謝的必要路徑。4.細(xì)胞的受體與物質(zhì)跨膜胞吐作用包括調(diào)節(jié)型胞吐途徑和組成型胞吐途徑4.細(xì)胞的受體與物質(zhì)跨膜當(dāng)胰島素刺激靶細(xì)胞時(shí)，胰島素與質(zhì)膜上的受體識(shí)別結(jié)合后，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控GLUT4合成，同時(shí)促進(jìn)大量帶有GLUT4的囊泡移向質(zhì)膜，并與質(zhì)膜發(fā)生膜融合，增加質(zhì)膜上GLUT4的數(shù)量，促進(jìn)骨骼肌和脂肪細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝入，從而降低血糖。胰島素濃度下降后，分布有GLUT4的質(zhì)膜內(nèi)陷形成囊泡，大量GLUT4通過(guò)胞吞作用離開(kāi)細(xì)胞質(zhì)膜，暫時(shí)儲(chǔ)存在胞內(nèi)囊泡膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，等待下一次胰島素刺激。5.細(xì)胞核的受體細(xì)胞動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)中