植物激素信号转导机理

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1、Whatare“receptor”and“secondmessenger”，andwhatroledotheyplayinsignalpathways？答：受体是能与配体结合并能传递信息，引起效应的细胞成分，它是存在于细胞膜上或细胞质内的蛋白质大分子。（受体能与细胞外专一信号分子（配体）结合引起细胞反应的蛋白质。分为细胞表面受体和细胞内受体。受体与配体结合即发生分子构象变化，从而引起细胞反应，如介导细胞间信号转导、细胞间黏合、细胞胞吞等细胞过程。）受体的组成：接受部分和效应部分接受部分其功能是与递质、激素和药物等配体特异性结合；效应部分它起换能作用。类型：离子通

2、道型受体、G蛋白耦联受体、酶耦联受体。受体的分类：大多数药物在体内都是和特异性受体相互作用，改变细胞的生理生化功能而产生效应。目前已经确定的受体有30多种，根据受体存在的标准，受体可大致分为三类：1．细胞膜受体：位于靶细胞膜上，如胆碱受体、肾上腺素受体、多巴胺受体、阿片受体等。2．胞浆受体：位于靶细胞的胞浆内，如肾上腺皮质激素受体、性激素受体。3．胞核受体：位于靶细胞的细胞核内，如甲状腺素受体。另外也可根据受体的蛋白结构、信息转导过程、效应性质、受体位置等特点将受体分为四类：1．含离子通道的受体（离子带受体）：如N-型乙酰胆碱受体含钠离子通道。2．G蛋白偶联受体

3、：M-乙酰胆碱受体、肾上腺素受体等。3．具有酪氨酸激酶活性的受体：如胰岛素受体。4．调节基因表达的受体（核受体）：如甾体激素受体、甲状腺激素受体等。有些受体具有亚型，各种受体都有特定的分布部位核特定的功能，有些细胞也有多种受体。受体receptor是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质，多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域，当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。受体与配体间的作用具有三个主要特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为

4、细胞内受体（intracellularreceptor）和细胞表面受体（cellsurfacereceptor，）。细胞内受体介导亲脂性信号分子的信息传递，如胞内的甾体类激素受体。细胞表面受体介导亲水性信号分子的信息传递，可分为：①离子通道型受体、②G蛋白耦联型受体和③酶耦联型受体。每一种细胞都有其独特的受体和信号转导系统，细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞的固有特征有关。有时相同的信号可产生不同的效应，如Ach可引起骨骼肌收缩、降低心肌收缩频率，引起唾腺细胞分泌。有时不同信号产生相同的效应，如肾上腺素、胰高血糖素，都能促进肝糖原降解而升高血糖

5、。细胞持续处于信号分子刺激下的时候，细胞通过多种途径使受体钝化，产生适应。如：①修饰或改变受体，如磷酸化，使受体与下游蛋白隔离，即受体失活receptorinactivation②暂时将受体移到细胞内部，即受体隐蔽（receptorsequestration）③通过内吞作用，将受体转移到溶酶体中降解，即受体下行调节.第二信使是细胞溶质中一类寿命短的，能触发化学反应的化学信号，他通常是被第一信使（神经递质或激素）刺激形成的，在结合G蛋白的细胞表面起受体的作用。第二信使(secondmessengers)已知的第二信使种类很少，但却能转递多种细胞外的不同信息，调节大

6、量不同的生理生化过程，这说明细胞内的信号通路具有明显的通用性。能将细胞表面受体接受的细胞外信号转换为细胞内信号的物质称为第二信使,而将细胞外的信号称为第一信使(firstmessengers) 。第二信使为第一信使作用于靶细胞后在胞浆内产生的信息分子，第二信使将获得的信息增强，分化，整合并传递给效应器才能发挥特定的生理功能或药理效应。第二信使包括：环磷腺苷（cAMP），环磷鸟苷(cGMP)，肌醇磷脂，钙离子，廿碳烯酸类，一氧化氮等。作用方式第二信使的作用方式一般有两种:①直接作用。如Ca能直接与骨骼肌的肌钙蛋白结合引起肌肉收缩;②间接作用。这是主要的方式，第二信

7、使通过活化蛋白激酶，诱导一系列蛋白质磷酸化，最后引起细胞效应。基本特性第二信使至少有两个基本特性:①是第一信使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号分子；②能启动或调节细胞内稍晚出现的反应信号应答。第二信使都是小的分子或离子。细胞内有五种最重要的第二信使:cAMP、cGMP、1,2-二酰甘油(diacylglycerol,DAG)、1,4,5-三磷酸肌醇(inositol1,4,5-trisphosphate,IP3)、Ca2+（植物中主要的第二信使）等。第二信使在细胞信号转导中起重要作用，它们能够激活级联系统中酶的活性,以及非酶

8、蛋白的活性。第二信使在细