植物细胞的信号转导1

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1、第三篇信号转导第七章植物细胞的信号转导第七章植物细胞的信号转导第一节植物细胞信号转导概述第二节植物细胞信号转导过程第三节植物细胞信号转导的事例小结第一节植物细胞信号转导概述信号生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激。承载信息。性质物理信号、化学信号和生物信号。来源胞外信号和胞内信号。一、信号的概念和类型1.胞外信号第一信使或初级信使。胞外环境信号:影响植物生长发育的外界环境因子。胞间信号:由植物体自身合成的、能从产生之处运到别处，并对其他细胞产生刺激的细胞间通讯分子。植物激素、多肽、糖类--胞间化学信号，电波和水压力--胞间物理信号。

2、2.胞内信号Ca2+、肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)、二酯酰甘油(DAG)、环腺苷酸(cAMP)、环鸟苷酸(cGMP)图7-2植物细胞内几种主要的第二信使分子结构第二信使由细胞感受胞外信号后产生的对细胞代谢起调控作用的胞内信号分子。二、受体的概念和类型1.受体的概念受体细胞表面或细胞内能感受信号或与信号分子特异结合，并能引起特定生理生化反应的生物大分子。与受体特异结合的化学信号分子称配基。(一)受体的概念和特征(二)类型存在于细胞质膜上，也称膜受体。通常是跨膜蛋白质。细胞表面受体细胞内受体1.细胞表面受体(1)酶联受体(2)G蛋白偶

3、联受体(3)离子通道连接受体细胞表面受体(A)G蛋白偶联受体：与G蛋白偶联的受体伸向胞外，当受体与特异的信号分子结合后将信号传递至与GTP结合的G蛋白。然后G蛋白的α亚基/GTP复合体与β/γ亚基分离进入胞质并激活其它酶。(B)酶联受体：通常是蛋白激酶。其胞外结构域与配基结合而被激活，通过胞内侧激酶反应将胞外信号传至胞内。(C)离子通道连接受体：分子内存在与信号分子结合的结构域外，本身又是膜上的离子通道。当受体与信号分子结合被活化时，通道打开，离子进入胞内。2.细胞内受体图7-4是以类固醇激素及其受体为例的细胞内受体作用机理的示意图。存

4、在于细胞质中或亚细胞组分上的受体。光信号、激素、生长因子光敏色素和隐花色素是细胞内的光受体：色素蛋白复合体18.4蓝光和红光对植物发育的交互作用DET(去黄化)和COP(光形态发生组分)两类蛋白维持暗中黄化过程三、植物细胞信号转导的概念和特性(一)细胞信号转导的概念当受体细胞通过细胞表面受体和细胞内受体接收胞外信号，将胞外信号转变为胞内信号，并经一系列胞内信号转导途径的传导和放大，就能控制相关基因表达和引起特定的生理应答或响应这种从细胞受体感受胞外信号，到引起特定生理反应的一系列信号转换过程和反应机制称为信号转导。生理现象信号受体或感受

5、部位相应的生理生化反应植物向光性反应蓝光向光素茎受光侧生长素浓度比背光侧低，受光侧生长速率低于背光侧光诱导的种子萌发红光/远红光光敏色素红光促进种子萌发/远红光抑制萌发光诱导的气孔运动蓝光/绿光蓝光受体/玉米黄素蓝光促进气孔开放/绿光抑制开放干旱诱导的气孔运动干旱细胞壁和/或细胞膜ABA合成与气孔关闭根的向地性生长重力根冠柱细胞中淀粉体根向地侧生长素浓度比背地侧高，向地侧生长速率低于背地侧含羞草感震运动机械刺激、电波感受细胞的膜离子的跨膜运输，叶枕细胞的膨压变化，小叶运动光周期诱导植物开花光周期光敏色素和隐花色素相关开花基因表达，花芽分

6、化低温诱导植物开花低温茎尖分生组织相关开花基因表达，花芽分化乙烯诱导果实成熟乙烯乙烯受体纤维素酶、果胶酶等编码基因表达,膜透性增加，贮藏物质的转化、果实软化根通气组织的形成乙烯、缺氧中皮层细胞根皮层细胞PCD植物抗病反应病原体产生的激发子激发子受体抗病物质(植保素、病原相关蛋白等)合成豆科植物的根瘤根瘤菌产生结瘤因子凝集素根皮层细胞大量分裂导致根瘤形成表7-1一些常见的植物信号转导的事例第七章植物细胞的信号转导第一节植物细胞信号转导概述第二节植物细胞信号转导过程第三节植物细胞信号转导的事例小结第二节植物细胞信号转导过程信号的感知和跨膜转

7、换胞内信号的传导细胞的生理生化反应信号转导过程一、信号感知和跨膜转换1.化学信号的传递乙烯和茉莉酸甲酯：气腔网络扩散，环境扩散；IAA、蔗糖、水杨酸：韧皮部随集流传递；ABA和细胞分裂素：木质部蒸腾流进入叶片。2.物理信号的传递外界光线：细胞质膜和细胞内的光受体；植物电波信号：短距离传递：共质体和质外体，长距离传递：维管束；水力学信号：由木质部导管水连续体系来传递的。(一)胞外信号的传递(二)细胞表面受体对信号的感知和转换细胞对信号感知和跨膜转换主要依靠细胞表面受体来完成的。1.由离子通道连接受体跨膜转换信号当这类受体和配基结合接收信号

8、后，可以引起跨膜的离子流动，使胞内离子浓度发生变化，这一离子浓度变化便是第二信使。图7-6离子通道连接受体结构示意图2.由酶联受体直接跨膜转换信号受体的胞外结构域可与配基特异结合，激活胞内侧蛋白激酶结构域，