细胞信号

在生物学，细胞信号传导或小区的通信是一个的能力的细胞来接收发送信号，处理和与它的环境和与自身。它是每个生物体（例如细菌、植物和动物）中所有细胞的基本特性。源自细胞外的信号（或细胞外信号）可以是物理因素，如机械压力、电压、温度、光或化学信号（例如，小分子、肽，或气体）。化学信号可以是疏水的或亲水的。细胞信号传导可以发生在短距离或长距离，并且作为结果可以被分类为自分泌，邻分泌，胞，旁分泌或内分泌。信号分子可以从各种生物合成途径合成，并通过被动或主动运输，甚至从细胞损伤中释放出来。

受体在细胞信号传导中起着关键作用，因为它们能够检测化学信号或物理刺激。受体通常是位于细胞表面或细胞内部（如细胞质、细胞器和细胞核）的蛋白质。细胞表面受体通常与细胞外信号（或配体）结合，导致受体构象发生变化，从而引发酶活性，或打开或关闭离子通道活动。一些受体不包含酶促或通道样结构域，而是与酶或转运蛋白相连.其他受体如核受体具有不同的机制，例如改变它们的DNA结合特性和细胞对细胞核的定位。

信号转导始于将信号转化（或转导）为化学信号，这可以直接激活离子通道（配体门控离子通道）或启动第二个信使系统级联，将信号传播通过细胞。第二信使系统可以放大信号，其中少数受体的激活导致多个第二信使被激活，从而放大初始信号（xxx信使）。这些信号通路的下游效应可能包括额外的酶活性，如蛋白水解切割、磷酸化、甲基化和泛素化。

许多细胞信号由一个细胞释放并移动以与另一个细胞接触的分子携带。信号分子可以属于几个化学类别：脂质、磷脂、氨基酸、单胺、蛋白质、糖蛋白或气体。结合表面受体的信号分子通常较大且具有亲水性（例如TRH、加压素、乙酰胆碱），而进入细胞的信号分子通常较小且具有疏水性（例如糖皮质激素、甲状腺激素）、胆钙化醇、视黄酸），但两者的重要例外有很多，同一分子可以通过表面受体或以内分泌方式作用于不同的效果。在动物细胞中，特化细胞会释放这些激素，并通过循环系统将它们输送到身体的其他部位。然后它们到达目标细胞，这些细胞可以识别和响应激素并产生结果。这也称为内分泌信号。植物生长调节剂或植物激素通过细胞或通过空气扩散作为气体到达目标。硫化氢由人体的某些细胞少量产生，具有多种生物信号传递功能。目前已知只有另外两种这样的气体在人体内充当信号分子：一氧化氮和一氧化碳。

胞吐作用是细胞将神经递质和蛋白质等分子转运出细胞的过程。作为一种主动运输机制，胞吐作用需要使用能量来运输物质。胞吐作用及其对应物内吞作用被所有细胞使用，因为对它们重要的大多数化学物质是大的极性分子，不能被动通过细胞膜的疏水部分。方法。胞吐作用是释放大量分子的过程；因此它是一种散装运输形式。胞吐作用经由在细胞质膜称为分泌门户发生porosomes。多孔体是细胞质膜上的xxx性杯状脂蛋白结构，分泌囊泡在此处短暂停靠并融合以从细胞中释放囊泡内的内容物。

在胞吐作用，膜结合的分泌小泡运送到细胞膜在，在那里它们在对接和保险丝porosomes及其内容（即，水溶性分子）被分泌到细胞外环境。这种分泌是可能的，因为囊泡与质膜瞬时融合。在神经传递的背景下，神经递质通常通过胞吐作用从突触小泡释放到突触间隙中；然而，神经递质也可以通过膜转运蛋白通过反向转运释放。

自分泌信号涉及分泌激素或化学信使（称为自分泌剂）的细胞，该激素或化学信使与同一细胞上的自分泌受体结合，导致细胞本身发生变化。这可以与对比旁分泌信号，胞信令，或经典内分泌信令。

在旁分泌信号传导中，细胞产生信号以诱导附近细胞发生变化，从而改变这些细胞的行为。称为旁分泌因子的信号分子在相对较短的距离内扩散（局部作用），与内分泌因子的细胞信号相反，内分泌因子是通过循环系统传播更长距离的激素；近分泌相互作用；和自分泌信号。产生旁分泌因子的细胞将它们分泌到直接的细胞外环境中。然后因子传送到附近的单元格，在这些单元格中，接收到的因子梯度决定了结果。然而，旁分泌因子可以移动的确切距离并不确定。

旁分泌信号如视黄酸仅靶向发射细胞附近的细胞。神经递质代表旁分泌信号的另一个例子。

一些信号分子既可以作为激素又可以作为神经递质。例如，肾上腺素和去甲肾上腺素在从肾上腺释放并通过血流输送到心脏时可以起到激素的作用。去甲肾上腺素也可以由神经元产生，作为大脑内的神经递质。雌激素可以由卵巢释放并作为激素发挥作用，或通过旁分泌或自分泌信号在局部起作用。

尽管旁分泌信号在诱导细胞中引发多种反应，但大多数旁分泌因子利用一组相对简化的受体和通路。事实上，已知身体中的不同器官——甚至在不同物种之间——在不同的发育过程中利用一组相似的旁分泌因子。基于相似结构，高度保守的受体和通路可分为四个主要家族：成纤维细胞生长因子(FGF)家族、Hedgehog家族、Wnt家族和TGF-β超家族。旁分泌因子与其各自受体的结合启动信号转导级联，引起不同的反应。