在细胞信号转导中，哪种通路主要负责调节细胞代谢？A. cAMP-PKA 通路B. mathrm(IP)_3/mathrm(DAG)-mathrm(PKC) 通路C. RTK-Ras-MAPK 通路D. PI3K-AKT 通路

解析
本题考查细胞信号转导中不同通路的功能，解题思路是分别了解每个选项所代表通路的主要功能，然后找出主要负责调节细胞代谢的通路。

• A. cAMP - PKA 通路：
  • 当细胞外源性信号分子（如肾上腺素、胰高血糖素等）与细胞膜上的 G 蛋白偶联受体（GPCR）结合后，激活 GPCR 构象改变，激活与之偶联的 G 蛋白。
  • 活化的 G 蛋白（Gs 亚基）激活腺苷酸环化酶（AC）结合并使其激活，AC 催化 ATP 生成环腺苷酸（cAMP）。
  • cAMP 作为第二信使，与蛋白激酶 A（PKA）的调节亚基结合，使 PKA 的催化亚基被释放并激活。
  • 激活的 PKA 可以磷酸化多种底物蛋白，从而调节细胞内的多种代谢过程，例如在糖原代谢中，PKA 可以磷酸化糖原合酶使其失活，同时磷酸化磷酸化酶激酶使其激活，进而促进糖原分解，抑制糖原合成，所以该通路主要负责调节细胞代谢。
• B. $\mathrm{IP}_3/\mathrm{DAG}-\mathrm{PKC}$ 通路：
  • 当配体与 G 蛋白偶联受体结合后，激活的 G 蛋白（Gq 亚基）激活磷脂酶 C（PLC）。
  • PLC 水解细胞膜上的磷脂酰肌醇 - 4,5 - 二磷酸（PIP₂），$\mathrm{IP}_3$）和二酰甘油（DAG）。
  • $\mathrm{IP}_3$ 扩散进入细胞质，与内质网上的 $\mathrm{IP}_3$ 受体结合，促使内质网释放 $\mathrm{Ca}^{2 +}$，使细胞内 $\mathrm{Ca}^{2 +}$ 浓度升高。
  • DAG 与 $\mathrm{Ca}^{2 +}$ 共同作用激活蛋白激酶 C（PKC）。
  • 该通路主要参与细胞的增殖、分化、凋亡等过程，而不是主要调节细胞代谢。
• C. RTK - Ras - MAPK 通路
  • 当生长因子等配体与受体酪氨酸激酶（RTK）结合后，RTK 发生二聚化并自身磷酸化。
  • 磷酸化的 RTK 招募接头蛋白（如 Grb），Grb2 再通过其 SH2 结构域与磷酸化的 RTK 结合，同时通过其 SH3 结构域与鸟苷酸交换因子（Sos）结合。
  • Sos 促使 Ras 释放 GDP 并结合 GTP 而被激活。
  • 活化的 Ras 激活 Raf（MAPKKK），Raf 依次激活 MEK（MAPKK）和 ERK（MAPK）。
  • ERK 进入细胞核，磷酸化转录因子，调节基因表达，主要参与细胞的生长、增殖和分化等过程，并非主要调节细胞代谢。
• D. PI3K - AKT 通路
  • 当配体与 RTK 结合后，激活的 RTK 招募磷脂酰肌醇 - 3 - 激酶（PI3K）。
  • PI3K 催化 PIP₂ 生成磷脂酰肌醇 - 3,4,5 - 三磷酸（PIP₃）。
  • PIP₃ 招募含有 PH 结构域的蛋白，如 AKT 和 PDK1 等。
  • 在 PDK1 和 mTORC2 的作用下，AKT 被激活。
  • 激活的 AKT 可以磷酸化多种底物，参与细胞的存活、存活、增殖和代谢等多种过程，但不是主要调节细胞代谢的通路。