第七章 植物细胞的信号转导2009s课件.ppt

(一) 名词解释 信号转导;第二信使;受体;G蛋白; (二) 写出下列符号的中文名称 CaM;DAG;cAMP;cGMP;IP3 (三) 问答题 1．简述细胞信号转导的基本过程。 2. 植物细胞中常见的第二信使有哪些？ 本章复习思考题 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.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