調節(jié)機體內各種細胞在時間和空間上有序的增殖、分化，協(xié)調它們的代謝、功能和行為，主要是通過細胞間數(shù)百種信號物質實現(xiàn)的。這些信號物質包括激素、神經(jīng)遞質和細胞因子等。根據(jù)細胞膜上感受信號物質的蛋白質分子的結構和功能的不同，跨膜信號轉導的路徑大致分為G-蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉導、離子通道受體介導的信號轉導和酶耦聯(lián)受體介導的信號轉導三類。
1.G-蛋白耦聯(lián)受體信號轉導的主要途徑已知有100多種配體可通過G蛋白耦聯(lián)受體實現(xiàn)跨膜信號轉導，包括生物胺類激素如腎上腺素、去甲腎上腺素、組胺、5-羥色胺，肽類激素如緩激肽、黃體生成素、甲狀旁腺激素，以及氣味分子和光量子等。根據(jù)效應器酶以及胞內第二信使信號轉導成分的不同，其主要反應途徑有以下兩條：
（1)受體-G蛋白-Ac途徑：激素為第一信使，帶著內外界環(huán)境變化的信息，作用于靶細胞膜上的相應受體，經(jīng)G-蛋白耦聯(lián)，激活膜內腺苷酸環(huán)化酶（Ac)，在Mg2+作用下，催化ATP轉變?yōu)榄h(huán)磷酸腺苷（cAMP)，則細胞內的cAMP作為第二信使，激活cAMP依賴的蛋白激酶（PKA)，進而催化細胞內多種底物磷酸化，最后導致細胞發(fā)生生物效應，如細胞的分泌，肌細胞的收縮，細胞膜通透性改變，以及細胞內各種酶促反應等。
�。�2)受體-G蛋白PLC途徑：胰島素、縮宮素、催乳素，以及下丘腦調節(jié)肽等與膜受體結合使其活化后，經(jīng)G蛋白耦聯(lián)作用，激活膜內效應器酶——磷脂酶C（PLC)，它使磷脂酰二磷酸肌醇（PIP2)分解，生成三磷酸肌醇（IP3)和二酰甘油（DG)。IP3和DG作為第二信使，在細胞內發(fā)揮信息傳遞作用。IP3首先與內質網(wǎng)外膜上的ca2+通道結合，使內質網(wǎng)釋放Ca2+入胞漿，導致胞漿內Ca2+濃度明顯增加，Ca2+與細胞內鈣調蛋白（CAM)結合，激活蛋白激酶，促進蛋白質酶磷酸化，從而調節(jié)細胞的功能活動。DG的作用主要是特異性激活蛋白激酶C（PKC)。PKC與PKA-樣可使多種蛋白質或酶發(fā)生磷酸化反應，進而調節(jié)細胞的生物效應。醫(yī)學全在線www.med126.com
2.離子受體介導的信號轉導途徑離子通道受體也稱促離子型受體，受體蛋白本身就是離子通道，通道的開放既涉及到離子本身的跨膜轉運，又可實現(xiàn)化學信號的跨膜轉導。例如，骨骼肌終板膜上N2型ACh受體為化學門控通道，當與ACh結合后，發(fā)生構想變化及通道的開放，不僅引起Na+和K+經(jīng)通道的跨膜流動，而且它們的跨膜流動造成膜的去極化，并以終板電位的形式將信號傳給周圍肌膜，引發(fā)肌膜的興奮和肌細胞的收縮，從而實現(xiàn)ACh的信號跨膜轉導。
3.酶耦聯(lián)受體介導的信號轉導途徑酶耦聯(lián)受體具有和G蛋白耦聯(lián)受體完全不同的分子結構和特性，受體分子的胞質側自身具有酶的活性，或者可直接結合與激活胞質中的酶。較重要的有酪氨酸激酶受體和鳥苷酸環(huán)化酶受體兩類。①酪氨酸激酶受體本身具有酪氨酸蛋白激酶（PTK)活性。當激素與受體結合后，可使位于膜內區(qū)段上的PTK激活，進而使自身肽鏈和膜內蛋白底物中的酪氨酸殘基磷酸化，經(jīng)胞內一系列信息傳遞的級聯(lián)反應，最終導致細胞核內基因轉錄過程的改變以及細胞內相應的生物效應。大部分生長因子、胰島素和一部分肽類激素都是通過該類受體信號轉導。②鳥苷酸環(huán)化酶受體與配體（心房鈉尿肽)結合，將激活鳥苷酸環(huán)化酶（GC)，GC使胞質內的GTP環(huán)化，生成cGMP，cGMP結合并激活蛋白激酶G（PKG)，PKG對底物蛋白磷酸化，從而實現(xiàn)信號轉導。
