植物生理学第7章课件.pptVIP

植物信号转导： 主要研究植物感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。 信号转导包括： 信号 受体 信号转导网络 反应 模式图如下： 外界环境刺激 胞间信号 受体 G蛋白 效应器 第二信使 靶酶 蛋白质可逆磷酸化 细胞反应 信号转导一般分那几个步骤？ ⑴ 胞间信号传递 化学信号或物理信号在细胞间 的传递 ⑵ 膜上信号转换 把胞间信号转换成胞内信号的 过程 ⑶ 胞内信号转导 将胞内信号转导为具有调节生 理生化功能的调节因子的过程 ⑷ 蛋白质可逆磷 对靶酶进行磷酸化或去磷酸化 酸化 的反应，使靶酶执行生理能。 第一节 环境刺激和胞外信号 一、信号 ⒈ 定义 把环境条件的变化或来自环境的刺激统称为信号 。 简单的说，刺激就是信号。 植物通过接受环境刺激信号（如机械刺激、温度、光照、触摸、病原因子、水分等及体内其它细胞传来的信号）而获得外界环境的信息。 二、胞间信号 ⒈ 物理信号 是植物受到外界刺激时可产生电波，通过维管束、共质体和质外体快速传递信息。 细胞动作电位的产生与质膜上的离子流动有关。 2. 化学信号 激素，寡聚糖等化学物质。 如土壤干旱时，植物根尖合成脱落酸（ABA）通过导管向上运到叶片保卫细胞，引起保卫细胞的胞质Ca2+等一系列信号转导，产生生理、生化反应，最后使气孔关闭。 土壤干旱(胞外刺激) ABA ABA受体 Ca2+等信号 分子 初级信使 第二信使 第二节 受体和跨膜信号转换 一、细胞受体 受体：位于细胞的质膜或细胞内，能感受到胞外信 号的蛋白质分子。 配体：能与受体发生特异性结合的物质。 1. 受体特点：组成型表达。 2. 受体与配体结合特点 ⑴ 特异性 ⑵ 高亲和力 ⑶ 可逆性  ⒊ 受体种类 细胞内受体 细胞表面受体 ⑴ 细胞内受体 存在与亚细胞组分（如核）上的受体，能扩散进入细胞的小分子信号，如甾体。  ⑵ 细胞表面受体 在多数情况下，信号分子与此结合。有三类： ① 离子通道连接受体 即除了含有与配体结合的部位外，受体本身就是离子通道。这种受体接受信号后立即引起离子的跨膜流动。 二、跨膜信号转换 跨膜信号转换是通过细胞表面的受体与配体结合来实现的。 以G 蛋白连接受体为例 受体-G 蛋白偶联系统 G蛋白： ?组成：异源三体GTP 结合调节蛋白， 具有GTP 酶的活性，由?、? 、 ?三种亚基组成。 ? 靶酶：腺苷酸环化酶，磷脂酶C ? 作用机制：依赖G 蛋白自身的活化与非活化状态 实现。见图 第三节 细胞内信号分子与第二信使系统 胞外信号经跨膜转换以后，通过第二信使信号进一步传递和放大，最终引起细胞中的生化反应。 Ca2+ cAMP 第二信使 IP3 DAG cGMP, H+,抗坏血酸，谷胱甘肽，过 氧化氢 一、Ca2+和钙结合蛋白 ⒈ 钙稳态：细胞质中Ca2+浓度小于或等于0.1umol/l。 细胞壁是胞外钙库 液泡、内质网、 线粒体等是胞内钙库 钙库中Ca2+浓度比细胞质中的高2个数量级以上。 ⒉ 钙稳态的调节 受激态：当细胞受到外界刺激时，细胞质中Ca2+浓度 会急剧增加。 质膜上 Ca2+通道控制Ca2+内流，