訊號(hào)傳遞的三步驟，接受，細(xì)胞內(nèi)訊息傳遞，反應(yīng)。我們從步驟開始仔細(xì)看。

一個(gè)細(xì)胞接受訊息可以分成兩種情況。一種是在細(xì)胞膜上經(jīng)由受體（Receptor）與配體（Ligand）結(jié)合后，將訊息傳遞到細(xì)胞內(nèi)。另一種情況是，當(dāng)訊息分子是一些較小的非極性分子時(shí)，這些分子可以藉由擴(kuò)散作用穿過(guò)細(xì)胞膜，而與細(xì)胞質(zhì)中特定的蛋白質(zhì)結(jié)合，再將訊息傳遞到細(xì)胞核中。比如如雄性荷爾蒙Testosteron便是藉由者種方式傳遞訊息給目標(biāo)細(xì)胞。

在細(xì)胞膜上的受體可以分為三大類：G Protein-coupled Receptors，Receptor Tyrosine Kinases，Ion Channel Receptors。

G Protein-coupled Receptors是一群在細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在膜的外側(cè)具有一個(gè)特殊的可以與特定配體結(jié)合的位置（Ligand binding site），并且以七個(gè)alpha螺旋的二級(jí)結(jié)構(gòu)穿過(guò)細(xì)胞膜；蛋白質(zhì)的內(nèi)側(cè)（面向細(xì)胞質(zhì)的那一面）具有一個(gè)特殊的區(qū)域會(huì)與G Protein產(chǎn)生交互作用（Interaction）。這些蛋白質(zhì)受體在與配體結(jié)合后，會(huì)活化細(xì)胞膜上的G Protein。G Protein與GDP結(jié)合使其處在不活化的狀態(tài)下；一但膜上的蛋白質(zhì)受體與配體結(jié)合，受體的立體結(jié)構(gòu)改變會(huì)使與其作用的G Protein將其上的GDP置換為GTP；被活化后的G Protein或繼續(xù)活化其下游的酵素，而將訊息傳達(dá)到細(xì)胞內(nèi)部。至于G Protein本身會(huì)將GTP再水解為GDP，如此，G Protein會(huì)回到不活化的狀態(tài)。

簡(jiǎn)而言之，G Protein-coupled Receptors是藉由活化G Protein來(lái)達(dá)成訊號(hào)傳遞的目的。

RTK（Receptor Tyrosine Kinases）是一群具有酵素活性位在膜上的蛋白質(zhì)受器。RTK在未與配體結(jié)合的時(shí)候處于未活化的狀態(tài)。一但它們與配體結(jié)合，會(huì)兩兩成對(duì)聚合（Dimerization）而具有酵素活性，將蛋白質(zhì)受氣上的Tyrosine磷酸化（Phosphorylation）- 亦即將ATP分子上的磷酸根轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)受器上的Tyrosine。磷酸化之后的蛋白質(zhì)受器完全活化，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)特定的蛋白質(zhì)會(huì)與受器上磷酸化的Tyrosine結(jié)合而被活化。這些蛋白質(zhì)會(huì)更進(jìn)一步的將訊號(hào)傳遞給其他的蛋白質(zhì)。

Ion Channel Receptors則是一些會(huì)與特定配體結(jié)合的離子閘道。當(dāng)特定的配體與閘道結(jié)合后，離子閘道便會(huì)打開或關(guān)上，讓特定的離子進(jìn)出或者防止特定離子進(jìn)出。這些會(huì)與配體結(jié)合而受到調(diào)控的離子閘道在神經(jīng)系統(tǒng)中是非常重要的。比方神經(jīng)突觸的末端釋放了神經(jīng)傳導(dǎo)物（Neurotransmitter）會(huì)與相連神經(jīng)細(xì)胞的離子通到受器蛋白結(jié)合，促使離子經(jīng)由通道流進(jìn)（流出）而造成膜電位的改變。

訊號(hào)在細(xì)胞膜上由接受器接受了以后便開始往下游傳遞訊息。這種訊息的傳遞方式有兩大類，一種是藉由蛋白質(zhì)的磷酸化/去磷酸化的方式，利用蛋白質(zhì)接力活化的方式傳遞訊息。另一種是藉由二級(jí)訊息傳遞者（Second Messengers）將訊號(hào)傳遞給下游分子。

再以果蠅的複眼發(fā)育為例來(lái)說(shuō)明蛋白質(zhì)的磷酸化/去磷酸化訊號(hào)傳遞；R8感光細(xì)胞分化之后會(huì)分泌出Spitz蛋白質(zhì)，Spitz作為配體會(huì)與周遭細(xì)胞的EGFR（Epithelial Growth Factor Receptor）受器結(jié)合。EGFR的訊號(hào)傳遞刺激R2/R5感光細(xì)胞分化。R8同時(shí)也會(huì)制造出Boss蛋白質(zhì)，這也是一個(gè)配體，他會(huì)與Sevenless（Sev）受器結(jié)合，Sev被活化之后他會(huì)傳遞訊息給該細(xì)胞使其分化為R7感光細(xì)胞。不管是EGFR或是Sev的下游都是透過(guò)Ras -   Raf - Mek -Mrk 這些蛋白質(zhì)來(lái)傳遞訊息的。Ras被磷酸化之后再活化（磷酸化）Raf，而Raf則再磷酸化下游的蛋白質(zhì)。被磷酸化的蛋白質(zhì)之后會(huì)再被去磷酸化（需要Phosphatase作用）使其失去活性，而不至于過(guò)度傳遞訊號(hào)。

除了蛋白質(zhì)外，二級(jí)訊息傳遞者也是細(xì)胞中常用來(lái)進(jìn)行訊息傳遞的小分子。這些分子由于體積小，同時(shí)也易溶于水，在細(xì)胞中能夠很容易的擴(kuò)散，因此能夠把訊息迅速的傳遞到細(xì)胞內(nèi)。在細(xì)胞中有兩種重要的二級(jí)訊息傳遞者：cAMP和Ca2+。

以腎上腺激素（Epinephrine）為例說(shuō)明cAMP的訊號(hào)傳遞。腎上腺激素與肝細(xì)胞表面的G protein coupled receptor結(jié)合后，會(huì)活化G protein。而被活化后的G Protein會(huì)進(jìn)一步活化一個(gè)細(xì)胞膜上的酵素 - Adenylyl cyclase，這個(gè)酵素的受質(zhì)是ATP，它使ATP脫去兩個(gè)磷酸根形成cAMP（cyclic AMP），cAMP會(huì)更進(jìn)一步活化細(xì)胞中的Protein Kinase A，而Protein Kinase A則在對(duì)其受質(zhì)磷酸化。當(dāng)受器與配體（腎上腺激素）分離之后， cAMP則很快被另外一個(gè)酵素 Phosphodiesterase 轉(zhuǎn)化為AMP。

Ca2+在細(xì)胞質(zhì)中一般都維持在低濃度，細(xì)胞會(huì)靠著鈣離子幫浦主動(dòng)的將Ca2+一到細(xì)胞外或是ER內(nèi)以及粒腺體內(nèi)的空腔。細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度的升高會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。因此，Ca2+在細(xì)胞中被用來(lái)當(dāng)作一種二級(jí)訊息傳遞者。

細(xì)胞中Ca2+濃度的改變，經(jīng)常是經(jīng)由特定的訊號(hào)引起ER釋放其儲(chǔ)存的鈣離子。這些訊號(hào)的傳遞包含了其他的二級(jí)訊號(hào)傳遞分子：?Inositol triphosphate（IP3）和Diaclglycerol（DAG）。

被活化的G Protein除了能夠活化Adenylyl cyclase外，某些會(huì)活化其他細(xì)胞膜上的酵素 - Phospholipase C，這個(gè)酵素針對(duì)細(xì)胞膜上的磷脂PIP2作用，PIP2被這個(gè)酵素切割成DAG和IP3兩個(gè)分子。IP3會(huì)擴(kuò)散到細(xì)胞中而與ER上的IP3-gated calcium channel而使鈣離子由ER中擴(kuò)散到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，造成細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度的升高而引起后續(xù)的反應(yīng)。