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植物生理第七章植物体内信号传导PPT.ppt

花匠小妙招
2024-11-29 15:04

植物生理第七章植物体内信号传导PPT

第七章植物细胞信号转导;各种外部信号影响植物的生长发育;植物细胞信号转导（signal transduction）是指细胞耦联各种刺激信号（包括各种内外刺激信号）与其引起特定生理效应之间的一系列分子反应机制。;植物细胞信号转导的模式;化学信号 (chemical signals )：细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应的化学物质。激素、病原因子等，化学信号也叫做配体（ligand） ;物理信号：;二、受体在信号转导中的作用受体：指能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大、传递信号的物质。存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子。;受体的主要特性： ①能与配体特殊结合； ②高度的亲和力； ③饱和性。根据受体在细胞中的位置，可将它分为细胞表面受体和胞内受体。;;;2 双元系统受体本身是一种酶蛋白，具有胞外感受信号区域、跨膜区域和胞内的激酶区域。当细胞外区域与信号分子结合时，可激活酶，将下游组分（靶蛋白）磷酸化而传递信号。; 第二节跨膜信号转换;; G蛋白自身的活化和非活化作为一种分子开关，将膜外的信号转换为膜内的信号并进一步放大信号。;细胞内的G蛋白一般分为两大类：一类是由三种亚基(α、β、γ)构成的异源三体G蛋白，它参与细胞分裂、气孔运动、花粉管生长等生理反应的信号转导。另一类是只含有一个亚基的单体“小G蛋白”，它参与细胞骨架的运动、细胞扩大、根毛发育以及细胞极性生长的信号转导。; ;;二酰甘油;Ca2+在植物细胞中的分布极不平衡。;质膜钙通道：从胞外或胞内钙库向细胞质释放Ca2＋;;许多信号如蓝光、触摸能改变膜势和活化通道，使钙能进入，增加胞质中Ca2+，引起K+和Cl-通道的打开，失去膨压，这种分别的转导途径通过 Ca2+ 与钙结合蛋白（钙离子感应蛋白）结合起来而起作用。; 耐热的球蛋白，等电点4.0, 分子量约为16.7 kD。它是具有148个氨基酸的单链多肽。;作用方式：;A.钙调素呈哑铃形，长为6.5nm，每个哑铃球是有2个Ca2+结合位点，长的中心螺旋形成哑铃柄，无Ca2+结合时，两个球部沿着中心螺旋折叠。 B.形成Ca2+-CaM复合体后，结合到靶酶上。Ca2+-CaM复合体的形成使CaM与许多靶酶的亲和力大大提高。;Ca2+ ? CaM的靶酶质膜上的Ca2+-ATP酶、Ca2+通道、NAD激酶、多种蛋白激酶等。酶被激活后，参与蕨类植物的孢子发芽、细胞有丝分裂、原生质流动、植物激素的活性、向性、调节蛋白质磷酸化，最终调节细胞生长发育。 ;二、IP3/DAG在信号转导中的作用 ;肌醇-1,4-二磷酸; IP3 与 DAG在信号转导中的作用 PI激酶 PIP激酶 DAG--活化蛋白激酶C PI PIP PIP2 IP3--从内质网和液泡释放Ca2+ ;;细胞内第二信使往往通过调节细胞内多种蛋白激酶和蛋白磷酸酶，从而调节蛋白质的磷酸化和脱磷酸化过程，进一步传递信号。;蛋白激酶（protein kinase，PK）蛋白激酶是一个大家族，植物中约有2%-3%的基因编码蛋白激酶。根据磷酸化靶蛋白的氨基酸残基的种类不同，蛋白激酶有丝氨酸/苏氨酸激酶、酪氨酸激酶和组氨酸激酶等三类。有的蛋白激酶具有双重底物特异性，既可使丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，又可使酪氨酸残基磷酸化;钙依赖型蛋白激酶(CDPKs) 植物细胞中的一个蛋白激酶家族，大豆、玉米、胡萝卜、拟南芥等植物中都存在蛋白激酶。从拟南芥中已克隆了10种左右CDPK基因，机械刺激、激素和胁迫都可引起CDPK基因表达。现已发现，被CDPKs磷酸化的靶蛋白有质膜ATP酶、离子通道、细胞骨架成分等。; 自身抑制域(31 a.a) N C 蛋白激酶催化域钙调素样结构域