细胞信号传送

在生物学中，细胞信号或细胞通讯是指细胞与其环境和自身接收、处理和传输信号的能力。 细胞信号传递是原核生物和真核生物中所有细胞生命的基本属性。 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）。 细胞信号传递可发生在短距离或长距离内，因此可分为自分泌、近分泌、内分泌、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释放，甚至从细胞损伤中释放。

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、细胞器和细胞核内的蛋白质。 细胞表面受体通常与细胞外信号（或配体）结合，这会导致受体发生构象变化，从而启动酶活性，或打开或关闭离子通道活性。 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 结合特性和细胞定位于细胞核。

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，通过细胞传播信号。 第二信使系统可以放大信号，其中一些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。

每个细胞都被编程为对特定的细胞外信号分子作出反应，并且是发育、组织修复、免疫和体内平衡的基础。 信号相互作用中的错误可能导致癌症、自身免疫和糖尿病等疾病。

在细菌等许多小型生物体中，群体感应使个体只有在种群足够大时才能开始活动。 细胞间的这种信号传导首先在海洋细菌 Aliivibrio fischeri 中观察到，当种群足够密集时，它会产生光。 该机制涉及信号分子的产生和检测，以及响应中基因转录的调节。 群体感应在革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌中起作用，在物种内部和物种之间都起作用。

在粘液霉菌中，单个细胞在称为 acrasin 的化学信号的影响下聚集在一起形成子实体并最终形成孢子。 个体通过趋化性移动，即它们被化学梯度吸引。

在植物和动物中，细胞间的信号传导要么通过释放到细胞外空间发生，分为旁分泌信号传导（短距离）和内分泌信号传导（长距离），或通过直接接触发生，称为近分泌信号传导，如缺口信号传导。 自分泌信号是旁分泌信号的一种特殊情况，其中分泌细胞具有对分泌的信号分子作出反应的能力。 突触信号是神经元和靶细胞之间旁分泌信号（化学突触）或近分泌信号（电突触）的特例。

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亲水（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疏水（例如糖皮质激素、甲状腺激素、胆钙化醇、视黄酸），但两者都有很多重要的例外， 并且同一分子可以通过表面受体或以内分泌方式发挥不同作用。 在动物细胞中，专门的细胞释放这些激素，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，这些细胞可以识别激素并对其做出反应并产生结果。 这也称为内分泌信号。