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膜受体是一类跨膜蛋白质分子，主要有G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶结合型受体和鸟苷酸环化酶受体等。膜受体介导的激素作用机制基于第二信使学说，该学说认为：①携带调节信息的激素作为第一信使，先与靶细胞膜中的特异受体结合；②激素与受体结合后，激活细胞内腺苷酸环化酶；③在Mg2+存在的条件下，腺苷酸环化酶催化ATP转变成cAMP；④cAMP作为第二信使，继续使胞质中无活性的蛋白激酶筹下游功能蛋白质逐级磷酸化，最终引起细胞的生物效应。

激素经G蛋白偶联受体信号通路可产生核外效应和核内效应。核外效应主要为酶系的系列激活或抑制而调节特定代谢过程，如糖原的分解、脂肪的合成等；核内效应主要是调节基因转录，如通过cAMP反应元件结合蛋白（CREB）介导和调控基因转录，生成新的功能蛋白等。激素经酪氨酸激酶受体激活后信息传递的级联反应，最终效应表现为对物质代谢、细胞生长、增殖和分化等过程的调节。激素与鸟苷酸环化酶受体结合后，通过细胞内cGMP浓度的变化产生调节效应。

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