2024年臨床執業醫師考試輔導講義《生物化學》第十二章信息物質、受體和信號轉導信息物質信息物質是指細胞間或細胞內傳遞信息的化學物質。可分為細胞間信息物質和細胞內信息物質。細胞間信息物質細胞間信息物質是由細胞分泌的調節靶細胞生命活動的化學物質，又稱第一信使。-神經遞質：由神經元突觸前膜釋放，如乙酰膽堿、去甲腎上腺素等，作用時間較短。-內分泌激素：由內分泌腺分泌，通過血液循環作用于靶細胞，如胰島素、甲狀腺素等，作用時間較長。-局部化學介質：由細胞分泌后作用于周圍細胞，如生長因子、前列腺素等，不進入血液循環。細胞內信息物質細胞內信息物質是在細胞內傳遞信息的小分子化合物，如環腺苷酸（cAMP）、環鳥苷酸（cGMP）、鈣離子、二酰甘油（DAG）、三磷酸肌醇（IP?）等，又稱第二信使。它們在信號轉導過程中起著重要的作用，能夠將細胞外的信號傳遞到細胞內，引起細胞的生物學效應。受體受體是細胞膜上或細胞內能識別生物活性分子并與之結合的成分，它能把識別和接受的信號正確無誤地放大并傳遞到細胞內部，進而引起生物學效應。受體可分為膜受體和胞內受體。膜受體膜受體位于細胞膜上，主要為糖蛋白。-離子通道型受體：本身是離子通道，與配體結合后通道開放或關閉，引起離子跨膜流動，如N-型乙酰膽堿受體。-G蛋白偶聯受體（GPCR）：是最大的一類膜受體，通過與G蛋白偶聯發揮作用。G蛋白是一類位于細胞膜內側的鳥苷酸結合蛋白，由α、β、γ三個亞基組成。當配體與GPCR結合后，激活G蛋白，G蛋白再激活或抑制下游的效應器，如腺苷酸環化酶、磷脂酶C等。-酶偶聯受體：本身具有酶活性或與酶結合，如酪氨酸激酶受體，配體與受體結合后，受體的酪氨酸激酶活性被激活，引起下游信號分子的磷酸化，進而調節細胞的生長、增殖等過程。胞內受體胞內受體位于細胞內，包括胞質受體和核受體。它們的配體多為脂溶性分子，如類固醇激素、甲狀腺素等。配體與胞內受體結合后，形成復合物進入細胞核，與DNA上的特定序列結合，調節基因的表達。信號轉導途徑信號轉導是指細胞通過受體感受胞外信號分子的刺激，經細胞內信號轉導系統轉換，從而影響細胞生物學功能的過程。以下介紹幾種重要的信號轉導途徑。cAMP-蛋白激酶A途徑-信號分子與受體結合：如腎上腺素等激素與GPCR結合。-G蛋白激活：激活的G蛋白（Gs）激活腺苷酸環化酶（AC）。-cAMP生成：AC催化ATP生成cAMP。-蛋白激酶A（PKA）激活：cAMP結合并激活PKA。-底物磷酸化：PKA使底物蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，產生生物學效應，如調節糖原代謝、基因表達等。IP?-DAG-蛋白激酶C途徑-信號分子與受體結合：如促甲狀腺素釋放激素等與GPCR結合。-G蛋白激活：激活的G蛋白（Gq）激活磷脂酶C（PLC）。-IP?和DAG生成：PLC水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP?）生成IP?和DAG。-IP?作用：IP?促使內質網釋放Ca2?，使胞質Ca2?濃度升高。-DAG和Ca2?作用：DAG和Ca2?共同激活蛋白激酶C（PKC），PKC使底物蛋白磷酸化，調節細胞的生長、分化等過程。酪氨酸激酶途徑-受體酪氨酸激酶（RTK）途徑：生長因子等配體與RTK結合，使受體二聚化并激活其酪氨酸激酶活性，受體自身磷酸化，招募下游信號分子，如Grb2、SOS等，激活Ras-Raf-MEK-ERK信號級聯反應，調節細胞的增殖、分化等。-非受體酪氨酸激酶途徑：某些細胞因子與受體結合后，招募非受體酪氨酸激酶（如JAK），激活信號轉導和轉錄激活因子（STAT），調節基因表達。核受體途徑類固醇激素等脂溶性配體進入細胞后，與胞內受體結合，形成復合物進入細胞核，與DNA上的激素反應元件（HRE）結合，調節基因的轉錄，影響蛋白質的合成，從而產生生物學效應。試題1.下列哪種物質不屬于細胞間信息物質（）A.神經遞質B.內分泌激素C.cAMPD.局部化學介質答案：C。cAMP是細胞內信息物質，其余選項均為細胞間信息物質。2.下列關于G蛋白的敘述，錯誤的是（）A.由α、β、γ三個亞基組成B.能結合GDP或GTPC.激活后α亞基具有GTP酶活性D.與GPCR結合后持續激活效應器答案：D。G蛋白與GPCR結合后激活效應器，但α亞基具有GTP酶活性，會水解GTP為GDP，使G蛋白失活，不能持續激活效應器。3.下列哪種受體屬于離子通道型受體（）A.胰島素受體B.N-型乙酰膽堿受體C.腎上腺素受體D.甲狀腺素受體答案：B。N-型乙酰膽堿受體是離子通道型受體，胰島素受體是酶偶聯受體，腎上腺素受體是G蛋白偶聯受體，甲狀腺素受體是胞內受體。4.下列關于cAMP-蛋白激酶A途徑的敘述，正確的是（）A.cAMP可激活PKCB.該途徑的效應器是腺苷酸環化酶C.PKA可使底物蛋白的酪氨酸殘基磷酸化D.該途徑可調節糖原合成答案：D。cAMP激活PKA，PKA使底物蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，調節糖原合成等；該途徑的效應器是腺苷酸環化酶催化產生的cAMP，PKC由DAG和Ca2?激活。5.IP?的作用是（）A.激活PKAB.激活PKCC.促使內質網釋放Ca2?D.促進DAG生成答案：C。IP?促使內質網釋放Ca2?，PKA由cAMP激活，PKC由DAG和Ca2?共同激活，IP?和DAG是PIP?水解的產物。6.下列哪種信號轉導途徑涉及Ras蛋白（）A.cAMP-蛋白激酶A途徑B.IP?-DAG-蛋白激酶C途徑C.受體酪氨酸激酶途徑D.核受體途徑答案：C。受體酪氨酸激酶途徑激活后可通過Grb2、SOS等激活Ras蛋白，引發Ras-Raf-MEK-ERK信號級聯反應。7.類固醇激素的受體位于（）A.細胞膜B.細胞質C.細胞核D.細胞質和細胞核答案：D。類固醇激素的受體包括胞質受體和核受體，位于細胞質和細胞核。8.下列關于信號轉導的敘述，錯誤的是（）A.細胞外信號分子是第一信使B.細胞內信號分子是第二信使C.信號轉導過程是不可逆的D.信號轉導可調節基因表達答案：C。信號轉導過程中存在許多負反饋調節機制，是可逆的，其余選項均正確。9.能使cAMP升高的激素是（）A.胰島素B.腎上腺素C.生長抑素D.前列腺素E?答案：B。腎上腺素與GPCR結合后激活Gs蛋白，激活腺苷酸環化酶，使cAMP升高；胰島素、生長抑素等可降低cAMP水平。10.下列哪種物質不是第二信使（）A.cAMPB.cGMPC.Ca2?D.腎上腺素答案：D。腎上腺素是細胞間信息物質，屬于第一信使，cAMP、cGMP、Ca2?是第二信使。11.G蛋白偶聯受體的特點不包括（）A.是最大的一類膜受體B.有7個跨膜α-螺旋結構C.直接激活效應器D.通過G蛋白發揮作用答案：C。G蛋白偶聯受體通過G蛋白間接激活效應器，而不是直接激活，其余選項均為其特點。12.蛋白激酶C的激活劑是（）A.cAMPB.cGMPC.DAG和Ca2?D.IP?答案：C。DAG和Ca2?共同激活蛋白激酶C，cAMP激活PKA，cGMP激活PKG，IP?促使內質網釋放Ca2?。13.下列關于受體酪氨酸激酶的敘述，正確的是（）A.配體結合后受體單體化B.具有絲氨酸激酶活性C.可激活下游的Ras蛋白D.主要調節物質代謝答案：C。配體結合后受體二聚化，具有酪氨酸激酶活性，可激活下游的Ras蛋白，主要調節細胞的生長、增殖等，而非主要調節物質代謝。14.下列哪種激素通過核受體途徑發揮作用（）A.胰島素B.腎上腺素C.甲狀腺素D.胰高血糖素答案：C。甲狀腺素通過核受體途徑發揮作用，胰島素、腎上腺素、胰高血糖素通過膜受體途徑發揮作用。15.信號轉導過程中，能將信號放大的環節是（）A.配體與受體結合B.G蛋白激活C.第二信使生成D.蛋白激酶激活底物蛋白答案：C。第二信使生成可在細胞內迅速擴散并激活多個下游蛋白激酶，將信號放大，其余環節一般不具有明顯的信號放大作用。16.下列關于胞內受體的敘述，錯誤的是（）A.配體多為脂溶性分子B.可調節基因表達C.位于細胞核內D.與配體結合后形成復合物進入細胞核答案：C。胞內受體包括胞質受體和核受體，不只是位于細胞核內，其余選項均正確。17.下列哪種物質可抑制腺苷酸環化酶活性（）A.Gs蛋白B.Gi蛋白C.Gq蛋白D.Ras蛋白答案：B。Gi蛋白可抑制腺苷酸環化酶活性，Gs蛋白激活腺苷酸環化酶，Gq蛋白激活磷脂酶C，Ras蛋白參與受體酪氨酸激酶途徑。18.IP?-DAG-蛋白激酶C途徑的效應器是（）A.腺苷酸環化酶B.磷脂酶CC.蛋白激酶AD.蛋白激酶C答案：B。該途徑中Gq蛋白激活磷脂酶C，磷脂酶C是效應器，后續產生IP?和DAG，激活蛋白激酶C。19.下列關于信號轉導調節的敘述，錯誤的是（）A.可通過受體脫敏調節B.可通過負反饋調節C.信號轉導通路之間無交叉聯系D.可調節細胞的生長、分化答案：C。信號轉導通路之間存在廣泛的交叉聯系，形成復雜的信號網絡，其余選項均正確。20.下列哪種受體不屬于酶偶聯受體（）A.胰島素受體B.表皮生長因子受體C.干擾素受體D.腎上腺素受體答案：D。腎上腺素受體是G蛋白偶聯受體，胰島素受體、表皮生長因子受體是受體酪氨酸激酶，屬于酶偶聯受體，干擾素受體通過非受體酪氨酸激酶途徑，也與酶偶聯。21.細胞內cAMP含量升高可導致（）A.糖原合成增加B.糖原分解增加C.脂肪合成增加D.蛋白質合成減少答案：B。cAMP升高激活PKA，使糖原合成酶磷酸化而失活，磷酸化酶激酶磷酸化而激活，導致糖原分解增加，糖原合成減少；對脂肪合成和蛋白質合成一般無直接影響。22.下列關于G蛋白的α亞基的敘述，正確的是（）A.與β、γ亞基結合后無活性B.具有GTP酶活性C.激活后不與GDP解離D.只與Gs蛋白結合答案：B。G蛋白的α亞基具有GTP酶活性，與β、γ亞基結合成三聚體時無活性，激活后與GDP解離結合GTP，有Gs、Gi等不同類型的G蛋白。23.下列哪種第二信使可激活鳥苷酸環化酶（）A.cAMPB.cGMPC.Ca2?D.NO答案：D。NO可激活鳥苷酸環化酶，使GTP生成cGMP，cAMP、cGMP是第二信使產物，Ca2?不激活鳥苷酸環化酶。24.受體酪氨酸激酶自身磷酸化的作用是（）A.使受體失活B.招募下游信號分子C.激活G蛋白D.促進配體結合答案：B。受體酪氨酸激酶自身磷酸化后可招募下游含有SH2結構域的信號分子，如Grb2等，激活下游信號通路，不是使受體失活，也不激活G蛋白，對配體結合無明顯促進作用。25.下列關于核受體與DNA結合的敘述，正確的是（）A.直接與DNA結合B.與DNA上的啟動子結合C.與DNA上的激素反應元件結合D.與DNA上的增強子結合答案：C。核受體與配體結合后形成復合物進入細胞核，與DNA上的激素反應元件結合，調節基因轉錄，不是直接與DNA結合，也不是與啟動子、增強子直接結合。26.下列哪種信號轉導途徑可調節細胞的凋亡（）A.cAMP-蛋白激酶A途徑B.IP?-DAG-蛋白激酶C途徑C.受體酪氨酸激酶途徑D.腫瘤壞死因子受體途徑答案：D。腫瘤壞死因子受體途徑可激活一系列信號分子，調節細胞的凋亡，其余途徑主要調節細胞的代謝、生長、增殖等。27.下列關于信號轉導的終止機制，錯誤的是（）A.受體脫敏B.第二信使降解C.蛋白激酶持續激活D.磷酸酶去除底物蛋白的磷酸基團答案：C。蛋白激酶持續激活會使信號持續傳遞，不是信號轉導的終止機制，受體脫敏、第二信使降解、磷酸酶去除底物蛋白的磷酸基團均可終止信號轉導。28.下列哪種物質可激活蛋白激酶G（）A.cAMPB.cGMPC.DAGD.Ca2?答案：B。cGMP可激活蛋白激酶G，cAMP激活PKA，DAG和Ca2?激活PKC。29.下列關于GPCR的敘述，正確的是（）A.與配體結合后直接激活效應器B.有4個跨膜α-螺旋結構C.廣泛參與細胞的各種生理活動調節D.不與G蛋白偶聯答案：C。GPCR通過G蛋白間接激活效應器，有7個跨膜α-螺旋結構，廣泛參與細胞的各種生理活動調節，與G蛋白偶聯。30.下列哪種激素通過cAMP-蛋白激酶A途徑發揮作用（）A.胰島素B.胰高血糖素C.生長激素D.甲狀腺素答案：B。胰高血糖素通過cAMP-蛋白激酶A途徑發揮作用，胰島素主要通過受體酪氨酸激酶途徑，生長激素部分通過受體酪氨酸激酶途徑，甲狀腺素通過核受體途徑。31.下列關于信號轉導的描述，正確的是（）A.信號轉導只涉及細胞外信號的傳遞B.信號轉導過程不涉及蛋白質的磷酸化C.信號轉導可調節細胞的多種生理功能D.信號轉導通路是單一的線性通路答案：C。信號轉導涉及細胞外信號傳遞到細胞內并引起細胞反應，過程中涉及大量蛋白質的磷酸化，信號轉導通路相互交叉形成網絡，可調節細胞的多種生理功能。32.下列哪種物質是磷脂酶C的底物（）A.磷脂酰膽堿B.磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸C.二酰甘油D.三磷酸肌醇答案：B。磷脂酶C水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸生成IP?和DAG，磷脂酰膽堿不是其主要底物，二酰甘油和三磷酸肌醇是產物。33.下列關于受體的敘述，錯誤的是（）A.受體具有特異性B.受體可被調節C.一種受體只能結合一種配體D.受體與配體結合具有飽和性答案：C。一種受體可結合一種或多種結構相似的配體，受體具有特異性、可被調節、與配體結合具有飽和性。34.下列哪種信號轉導途徑與細胞的生長和增殖密切相關（）A.cAMP-蛋白激酶A途徑B.IP?-DAG-蛋白激酶C途徑C.受體酪氨酸激酶途徑D.核受體途徑答案：C。受體酪氨酸激酶途徑主要調節細胞的生長、增殖、分化等，cAMP-蛋白激酶A途徑主要調節代謝，IP?-DAG-蛋白激酶C途徑也參與多種生理調節但不是主要與生長增殖相關，核受體途徑主要調節基因表達。35.下列關于第二信使的敘述，錯誤的是（）A.可在細胞內迅速擴散B.濃度可迅速升高和降低C.只在一種信號轉導途徑中發揮作用D.可激活下游的蛋白激酶答案：C。第二信使可在細胞內迅速擴散，濃度可迅速變化，可激活下游蛋白激酶，且可在多種信號轉導途徑中發揮作用。36.下列哪種物質可激活腺苷酸環化酶（）A.Gs蛋白B.Gi蛋白C.Gq蛋白D.Ras蛋白答案：A。Gs蛋白可激活腺苷酸環化酶，Gi蛋白抑制，Gq蛋白激活磷脂酶C，Ras蛋白參與受體酪氨酸激酶途徑。37.下列關于信號轉導通路交叉對話的意義，錯誤的是（）A.增強信號轉導的準確性B.增加信號轉導的復雜性C.協調細胞的生理功能D.使信號轉導失去控制答案：D。信號轉導通路交叉對話可增強信號轉導的準確性、增加復雜性、協調細胞的生理功能，而不是使信號轉導失去控制。38.下列哪種受體與配體結合后可直接引起離子跨膜流動（）A.胰島素受體B.N-型乙酰膽堿受體C.腎上腺素受體D.甲狀腺素受體答案：B。N-型乙酰膽堿受體是離子通道型受體，與配體結合后通道開放或關閉，引起離子跨膜流動，其余受體一般不直接引起離子跨膜流動。39.下列關于蛋白激酶的敘述，正確的是（）A.只催化絲氨酸殘基磷酸化B.催化底物蛋白磷酸化后活性均增強C.可被第二信使激活D.與信號轉導無關答案：C。蛋白激酶可催化絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸殘基磷酸化，催化底物蛋白磷酸化后活性可增強或減弱，可被第二信使激活，在信號轉導中起關鍵作用。40.下列哪種激素的信號轉導途徑涉及JAK-STAT通路（）A.胰島素B.生長激素C.腎上腺素D.甲狀腺素答案：B。生長激素的信號轉導途徑涉及JAK-STAT通路，胰島素主要通過受體酪氨酸激酶途徑，腎上腺素通過G蛋白偶聯受體途徑，甲狀腺素通過核受體途徑。41.下列關于信號轉導的分子機制，錯誤的是（）A.配體與受體結合是信號轉導的起始B.第二信使的生成是信號放大的關鍵C.蛋白磷酸化與去磷酸化是調節信號轉導的重要方式D.信號轉導過程不需要能量答案：D。信號轉導過程中許多步驟需要能量，如ATP參與蛋白激酶的磷酸化反應等，其余選項均正確。42.下列哪種物質可抑制蛋白激酶C的活性（）A.鈣調蛋白拮抗劑B.cAMPC.DAGD.Ca2?答案：A。鈣調蛋白拮抗劑可抑制蛋白激酶C的活性，因為蛋白激酶C的激活依賴Ca2?和鈣調蛋白等，cAMP激活PKA，DAG和Ca2?激活PKC。43.下列關于受體調節的敘述，正確的是（）A.受體上調可使細胞對配體的敏感性降低B.受體脫敏是指受體數量減少C.受體調節只發生在細胞膜上D.受體調節可影響信號轉導的強度和持續時間答案：D。受體上調使細胞對配體敏感性升高，受體脫敏包括受體數量減少和親和力降低等，受體調節可發生在細胞膜、細胞質、細胞核等部位，可影響信號轉導的強度和持續時間。44.下列哪種信號轉導途徑與細胞的應激反應有關（）A.cAMP-蛋白激酶A途徑B.IP?-DAG-蛋白激酶C途徑C.絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）途徑D.核受體途徑答案：C。MAPK途徑參與細胞的應激反應、生長、增殖等，cAMP-蛋白激酶A途徑主要調節代謝，IP?-DAG-蛋白激酶C途徑