植物生理 第七章 1课件

1、第三篇 植物的生长和发育生长（growth）： 植物体积的增大，通过细胞分裂和伸长来完成；发育（development）： 在整个生活史中，植物体的构造和机能从简单到复杂的变化过程，它的表现就是细胞、组织和器官的分化。第七章 植物体内的细胞信号转导第八章 植物生长物质第九章 光形态建成第十章 植物的生长生理第十一章 植物的生殖生理第十二章 植物的成熟和衰老生理第七章 植物体内的细胞信号转导植物细胞信号转导（signal transduction）：是指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。细胞信号转导的主要分子途径第一节 信号与受体结合第二节 跨膜信号转换第三节

2、细胞内信号转导形成网络重力风光形态建成的光温度光合作用的光光周期水分状况O2乙烯湿度寄生虫CO2病原体有毒矿物质和其它致病化学物质土壤微生物土壤质量矿质营养草食动物二、胞间（外）信号胞间信号： 物理信号（电信号）:电信号和水力信号。 化学信号（激素、寡聚糖等）: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。主要是植物激素。胞间信号的传递1、易挥发性化学信号在体内气腔网络传递。乙烯和茉莉酸甲酯(JA-Me)2、化学信号的韧皮部传递。如ABA、JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等3、化学信号的木质部传递。ABA。4、电信号的传递。短距离传递需要通过共质体和质外体途径，而长距离传递则是通过维

3、管束。5、水力学信号的传递。通过水连续体系中的压力变化来传递。受体类型 细胞表面受体：离子通道连接受体、G蛋白连接受体、酶连受体细胞内受体：细胞内受体细胞表面受体信号信号 第二节 跨膜信号转换配体与细胞表面的受体结合，受体将信号跨膜转导入细胞内。二、G蛋白连接受体介导的跨膜信号转换G蛋白（ GTP结合调节蛋白）：发挥调节作用时需要结合GTP，具有GTP酶活性。偶联细胞膜受体与其所调节的相应生理过程，起信号转换作用。有两类G蛋白：异三聚体G蛋白（、 3种亚基），亚基具有GTP酶活性。小G蛋白（类似亚基）。G蛋白连接受体信号分子结合位点与G蛋白作用片断7个跨膜螺旋 N端在外 C端在内4、GTP水解

4、为GDP，G蛋白a亚基与其它亚基结合为G蛋白异三聚体，受体与配体分离1、配体与受体结合，受体构象变化，与G蛋白结合13、 G蛋白a亚基与酶（如腺苷酸环化酶）结合，活化酶2、GTP取代GDP与G蛋白a亚基结合， G蛋白的亚基分离324跨膜信号转换过程异三聚体G蛋白在植物中普遍存在，在拟南芥、水稻、蚕豆、燕麦等植物的叶片、根、培养细胞和黄化幼苗中检测到植物G蛋白，并参与了光、植物激素以及病原菌等信号的跨膜转导，以及在质膜K+离子通道、植物细胞分裂、气孔运动和花粉管生长等生理过程的调控。 三、二元组分系统的跨膜信号转换如乙烯受体由组氨酸蛋白激酶（HPK）和应答调控因子（RR）两部分组成。组氨酸激酶活

5、性区域调节因子区域NC受体活性区域 组氨酸激酶区 应答调控因子信号转导到其他调控蛋白跨膜信号转换HPK胞外区域识别、结合配体受体二聚化，激酶活性被激活，自磷酸化将磷酸基团传递给RR，RR被活化；RR激活下游组分。一、钙信号系统二、肌醇磷酯信号系统三、其他信号分子四、信号转导中的蛋白质可逆磷酸化一、钙信号系统1.钙离子分布特点：静息态细胞质Ca2+浓度0.1umol/L，细胞壁、内质网和液泡 Ca2+浓度可达 0.5-1m mol/L（钙库） 钙稳态。细胞受刺激后胞质Ca2+浓度短暂、明显升高，或在细胞内的梯度分布和区域分布发生变化。3.钙的信使作用胞质中的Ca2+作为第二信使与钙结合蛋白结合而起作用。钙结合蛋白（钙信号受体之一）钙调素钙依赖型蛋白激酶）钙调素（ calmodulin ，CaM 钙调蛋白）是一种耐热的球蛋白，具有148个氨基酸的单链多肽。存在部位：细胞质和细胞器。结构：哑铃形，个Ca2+结合位点。外界信号引起钙离子浓度上升到一定阈值时（10-6 mol L-1）， CaM与Ca2+结合被活化。CaM作用机理：胞外信号质膜Ca2+通道打开Ca2