植物生理 第七章 1課件

1、第三篇 植物的生長和發(fā)育生長（growth）： 植物體積的增大，通過細胞分裂和伸長來完成；發(fā)育（development）： 在整個生活史中，植物體的構(gòu)造和機能從簡單到復雜的變化過程，它的表現(xiàn)就是細胞、組織和器官的分化。第七章 植物體內(nèi)的細胞信號轉(zhuǎn)導第八章 植物生長物質(zhì)第九章 光形態(tài)建成第十章 植物的生長生理第十一章 植物的生殖生理第十二章 植物的成熟和衰老生理第七章 植物體內(nèi)的細胞信號轉(zhuǎn)導植物細胞信號轉(zhuǎn)導（signal transduction）：是指細胞偶聯(lián)各種刺激信號與其引起的特定生理效應之間的一系列分子反應機制。細胞信號轉(zhuǎn)導的主要分子途徑第一節(jié) 信號與受體結(jié)合第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換第三節(jié)

2、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導形成網(wǎng)絡(luò)重力風光形態(tài)建成的光溫度光合作用的光光周期水分狀況O2乙烯濕度寄生蟲CO2病原體有毒礦物質(zhì)和其它致病化學物質(zhì)土壤微生物土壤質(zhì)量礦質(zhì)營養(yǎng)草食動物二、胞間（外）信號胞間信號： 物理信號（電信號）:電信號和水力信號。 化學信號（激素、寡聚糖等）:細胞感受刺激后合成并傳遞到作用部位引起生理反應的化學物質(zhì)。主要是植物激素。胞間信號的傳遞1、易揮發(fā)性化學信號在體內(nèi)氣腔網(wǎng)絡(luò)傳遞。乙烯和茉莉酸甲酯(JA-Me)2、化學信號的韌皮部傳遞。如ABA、JA-Me、寡聚半乳糖、水楊酸等3、化學信號的木質(zhì)部傳遞。ABA。4、電信號的傳遞。短距離傳遞需要通過共質(zhì)體和質(zhì)外體途徑，而長距離傳遞則是通過維

3、管束。5、水力學信號的傳遞。通過水連續(xù)體系中的壓力變化來傳遞。受體類型 細胞表面受體：離子通道連接受體、G蛋白連接受體、酶連受體細胞內(nèi)受體：細胞內(nèi)受體細胞表面受體信號信號 第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換配體與細胞表面的受體結(jié)合，受體將信號跨膜轉(zhuǎn)導入細胞內(nèi)。二、G蛋白連接受體介導的跨膜信號轉(zhuǎn)換G蛋白（ GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白）：發(fā)揮調(diào)節(jié)作用時需要結(jié)合GTP，具有GTP酶活性。偶聯(lián)細胞膜受體與其所調(diào)節(jié)的相應生理過程，起信號轉(zhuǎn)換作用。有兩類G蛋白：異三聚體G蛋白（、 3種亞基），亞基具有GTP酶活性。小G蛋白（類似亞基）。G蛋白連接受體信號分子結(jié)合位點與G蛋白作用片斷7個跨膜螺旋 N端在外 C端在內(nèi)4、GTP水解

4、為GDP，G蛋白a亞基與其它亞基結(jié)合為G蛋白異三聚體，受體與配體分離1、配體與受體結(jié)合，受體構(gòu)象變化，與G蛋白結(jié)合13、 G蛋白a亞基與酶（如腺苷酸環(huán)化酶）結(jié)合，活化酶2、GTP取代GDP與G蛋白a亞基結(jié)合， G蛋白的亞基分離324跨膜信號轉(zhuǎn)換過程異三聚體G蛋白在植物中普遍存在，在擬南芥、水稻、蠶豆、燕麥等植物的葉片、根、培養(yǎng)細胞和黃化幼苗中檢測到植物G蛋白，并參與了光、植物激素以及病原菌等信號的跨膜轉(zhuǎn)導，以及在質(zhì)膜K+離子通道、植物細胞分裂、氣孔運動和花粉管生長等生理過程的調(diào)控。 三、二元組分系統(tǒng)的跨膜信號轉(zhuǎn)換如乙烯受體由組氨酸蛋白激酶（HPK）和應答調(diào)控因子（RR）兩部分組成。組氨酸激酶活

5、性區(qū)域調(diào)節(jié)因子區(qū)域NC受體活性區(qū)域 組氨酸激酶區(qū) 應答調(diào)控因子信號轉(zhuǎn)導到其他調(diào)控蛋白跨膜信號轉(zhuǎn)換HPK胞外區(qū)域識別、結(jié)合配體受體二聚化，激酶活性被激活，自磷酸化將磷酸基團傳遞給RR，RR被活化；RR激活下游組分。一、鈣信號系統(tǒng)二、肌醇磷酯信號系統(tǒng)三、其他信號分子四、信號轉(zhuǎn)導中的蛋白質(zhì)可逆磷酸化一、鈣信號系統(tǒng)1.鈣離子分布特點：靜息態(tài)細胞質(zhì)Ca2+濃度0.1umol/L，細胞壁、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡 Ca2+濃度可達 0.5-1m mol/L（鈣庫） 鈣穩(wěn)態(tài)。細胞受刺激后胞質(zhì)Ca2+濃度短暫、明顯升高，或在細胞內(nèi)的梯度分布和區(qū)域分布發(fā)生變化。3.鈣的信使作用胞質(zhì)中的Ca2+作為第二信使與鈣結(jié)合蛋白結(jié)合而起作用。鈣結(jié)合蛋白（鈣信號受體之一）鈣調(diào)素鈣依賴型蛋白激酶）鈣調(diào)素（ calmodulin ，CaM 鈣調(diào)蛋白）是一種耐熱的球蛋白，具有148個氨基酸的單鏈多肽。存在部位：細胞質(zhì)和細胞器。結(jié)構(gòu)：啞鈴形，個Ca2+結(jié)合位點。外界信號引起鈣離子濃度上升到一定閾值時（10-6 mol L-1）， CaM與Ca2+結(jié)合被活化。CaM作用機理：胞外信號質(zhì)膜Ca2+通道打開Ca2