第二信使至少有两个基本特性:①是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现、仅在细胞内部起作用的信号分子；②能启动或调节细胞内稍晚出现的反应信号应答.
第二信使都是小的分子或离子.细胞内有五种最重要的第二信使:cAMP、cGMP、1,2-二酰甘油(diacylglycerol,DAG)、1,4,5-三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3)、Ca2+（植物中主要的第二信使）等.第二信使在细胞信号转导中起重要作用,它们能够激活级联系统中酶的活性,以及非酶蛋白的活性.第二信使在细胞内的浓度受第一信使的调节,它可以瞬间升高、且能快速降低,并由此调节细胞内代谢系统的酶活性,控制细胞的生命活动,包括:葡萄糖的摄取和利用、脂肪的储存和移动以及细胞产物的分泌.第二信使也控制着细胞的增殖、分化和生存,并参与基因转录的调节.
主要是以下两个原因（Ca2+用Ca+代替，打字太麻烦）1.细胞内Ca+浓度可以发生大幅度的变化。细胞内Ca+浓度维持在很低的水平下，因为细胞内含有丰富的磷酸酯，而磷酸钙是难溶的。所有细胞都有排挤Ca+的运输系统。细胞内的Ca+水平比细胞外要低几个数量级。在传递信号时，钙通道打开，Ca+可以在一瞬间提高浓度。这当然有利于细胞信号的传导。
2.更加深入地说，带负电的氧（谷氨酸和天冬氨酸侧链）进而不带电荷的氧（主链羰基上的）都能很好地结合在Ca+上。Ca+可以与多个配体（6-8个氧原子）以及一个蛋白质的不同片段发生交联，使蛋白构象改变。
同理，反过来说。其他离子，比如Mg2+与不带电荷的氧亲和性较差，而且不能形成半径较大且不对称的复合物，不能很好地结合到蛋白质的不对称空隙中，等等。
以上资料参考自《生物化学》
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