植物细胞的信息传递PPT.ppt

植物细胞的信号传递; “根据生物物理学的观点，生命活动是自然界的物质、能量、信息三个量的综合运动的表现，即物质、能量和信息在生命系统中无时无刻地变化，这三个量有组织、有秩序地活动是生命的基础。” ———贝时璋;细胞的生命活动： 物质代谢 能量代谢 信息代谢： 第二代谢体系; “以激动剂激活蛋白激酶和制动膜磷脂，特别是肌醇磷酸代谢为起点，第二信使的产生为中心环节，以蛋白激酶和蛋白磷酸酶的激活或抑制为核心的蛋白质磷酸化和去磷酸化为主体的代谢网络，它与一般物质代谢网络紧密联系，而又独立存在，自成体系，是一般物质代谢的调控机构，称之为细胞第二代谢体系” ———Nature,1991;Recognition of the stimulus by a specific plasma membrane receptor. Transfer of a signal across the plasma membrane. Transmission of the signal to effector molecules within the cell, which causes a change in cellular activities. Cessation of the cellular response due to inactivation of the signal molecule. ;II　几个概念 ;影响植物生长发育的各种环境因子示意图 ;2．第二信使：由于第一信使与受体的结合，而转导产生的细胞内信号分子。如 cAMP、 cGMP、 Ca2＋、 lP3、 DG等。 第二信息至少有两个特征: 是第一信息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息分子； 能启动或调节细胞内稍晚出现的反应。 第二信使的作用：信号转换、信号放大。;;;信号又可分为化学信号和物理信号：;;Cell-Surface Receptors  Intracellur Receptors;受体的作用特性;细胞表面受体;三种类型的表面受体;引起的反应;;;III　植物跨膜信号转导途径 ;G蛋白的组成 G蛋白是由α、β、γ亚基组成的三聚体，处于非激活态的α亚基结合着GDP，当激素与受体结合后，激素一受体结合物使α亚基的构象发生变化，GDP释放而结合GTP，而后α亚基脱离β、γ亚基，与AC的催化亚基C结合而使之变构活化。同时与α亚基结合的GTP被水解而生成GDP，α亚基恢复构象，与C亚基分离而与β、γ亚基重新结合，完成一次循环。 ;; 4)蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基??成。cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。;蛋白激酶A的作用机理;cAMP途径的信号解除;2　磷脂酰肌醇代谢途径;lP3的第二信使作用 IP3是水溶性的，产生后进入细胞液中，作用于内质网、液泡等钙库，使膜上的Ca通道开放，Ca进入细胞液，引起细胞内的Ca浓度升高，从而启动细胞的Ca信号系统，引起生理生化反应（称为IP3／Ca信号传递途径）。 DAG的第二信使作用 DAG是亲脂性的，它留在膜上，在丝氨酸磷脂和Ca2+的存在下，可激活蛋白激酶C（PKC）而引起生理生化变化（称为DAG－PKC信号传递途径） ;;;5)信号的终止;IP3的解除;3 Ca2+信号系统 ;2）植物细胞跨膜Ca2+的运输;3）钙调素 calmodulin CaM ;;4．cGMP信使系统;The role of cyclic GMP (cGMP) and calcium as second messengers in vertebrate vision. Activation of the heterotrimeric G protein transducin by activated opsin causes the activation of cGMP phosphodiesterase, which lowers the concentration of cGMP in the cell. The reduction in cGMP closes cGMP-activated Na+ channels. Closure of the Na+ channels blocks the influx of Na+, causing membrane yperpolarization. Cyclic G