《植物细胞信号传导》PPT课件

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1、第七章植物细胞信号转导学习目的和要求了解植物细胞信号转导中的信号、受体、钙调素等基本概念、类型和特点；掌握信号转导的类型及基本过程。2010年12月3日1第一节细胞信号转导的基本概念一、信号（signal）把环境条件的变化或来自环境的刺激统称为信号。简单地说，信号就是细胞外界刺激，它又称为第一信使（firstmessenger）或初级信使（primarymessenger），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。2胞外环境信号指机械刺激、磁场、辐射、温度、风、光、CO2、O2、土壤性质、重力

2、、病原因子、水分、营养元素、伤害等影响植物生长发育的重要外界环境因子。3胞间信号（intercellularsignal）指植物体自身合成的、能从产生之处运到别处，并对其他细胞作为刺激信号的细胞间通讯分子，通常包括植物激素、气体信号分子NO以及多肽、糖类、细胞代谢物、甾体、细胞壁片段等。4细胞接受的信号的类型繁多，可分为物理信号、化学信号和生物学信号。（1）生物大分子的结构信号蛋白质、多糖、核酸的结构信息（2）物理信号电、光、磁（3）化学信号5二、第二信使（secondmessenger）又称次级信使，是指细胞感受胞外环境信号和胞间信号后产生的胞内信号分子，从而将细胞外信

3、息转换为细胞内信息。一般公认的细胞内第二信使有钙离子（Ca2+）、肌醇三磷酸（inositol1,4,5-trisphosphate，IP3）、二酰甘油（1,2-Diacylglycerol，DG）、环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）等。随着细胞信号转导研究的深入，人们发现NO、H2O2、花生四烯酸、环ADP核糖（cADPR）、IP4、IP5、IP6等胞内成分在细胞特定的信号转导过程中也可充当第二信使。6（一）概念细胞表面或亚细胞组份中的一种天然分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最终导致该信号物质特定的

4、生物学效应。细胞受体+配体（信号物质）受体-配体复合体生化反应细胞反应三、受体（receptor）7（二）类型1、膜（胞）内受体：甾类激素膜内受体是指存在于细胞质中或亚细胞组分（细胞核等）上的受体。一般是由单一的蛋白质组成，其接受的配体多是脂溶性的甾体类激素，多数是类固醇类激素。大部分水溶性信号分子（如多肽激素、生长因子等）以及个别脂溶性激素可以扩散进入细胞，与膜内受体结合，调节基因转录。8G蛋白耦联受体家族：肾上腺素受体、多巴受体、视紫红蛋白酪氨酸激酶受体家族：多数生长因子受体(如IGF，EGF，PDGF，NGF，SCF，HGF等生长因子的受体)，除胰岛素受体外，这类受

5、体均由一条肽链组成细胞因子受体家族离子通道受体:神经突触，如ACH，5-HT受体2、细胞表面受体：水溶性多肽激素细胞表面受体存在于细胞质膜上，大多数信号分子不能过膜，通过与细胞表面受体结合，经过跨膜信号转换，将胞外信号传至胞内。9（三）功能1、识别特异的配体；2、把识别和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内部，产生特定的细胞反应。（四）特点1、高特异性：只与其特定的信号物质（配体）结合并触发反应；2、高亲合力：与配体的结合能力强；3、高饱和性4、可逆性：与配体的结合是可逆的；5、通过磷酸化和去磷酸化作用来完成其使命。10四、细胞信号转导(signaltransducti

6、on)细胞外信号通过与细胞表面的受体相互作用转变为胞内信号并在细胞内传递的过程称为信号转导，包括细胞感受、转导各种环境刺激、引起相应生理反应的过程。第一信使受体第二信使效应蛋白效应蛋白（一）概念11(二)特点信号转导分子激活机理的类同性信号转导过程的级联式反应信号转导途径的通用性与特异性胞内信号转导途经的相互交叉12五、植物与动物细胞信号转导的区别第一，被动性。第二，能量自给性。同时，植物细胞信号转导系统在某些方面还保留了低等原核细胞的信号转导机制，例如植物激素乙烯受体ETR1与细菌双组份信号转导系统之间具有极大的相似性。第三，我们知道动物的神经系统和循环系统在长距离信号

7、转导传输过程中起着重要的作用，而植物只有木质部和韧皮部两大输导系统，植物如何将长距离信号传输到相应组织细胞的信号转导过程同样有别于动物。13第二节植物信号转导的过程化学信号或物理信号在细胞间的传递把胞间信号转换成胞内信号的过程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对靶酶进行磷酸化或去磷酸化的反应，使靶酶执行生理能。14一、胞间信号的传递1、易挥发性化学信号在体内气相的传递易挥发性化学信号可通过在植株体内的气腔网络(airspacenetwork)中的扩散而迅速传递，通常这种信号的传递速度可达2mm·s-1左右。植