Chapt07cellsignal植物生理学.pptVIP

第七章 细胞信号转导 基本概念 7.1 细胞间通讯方式与信号传递 7.2 受体、G蛋白与跨膜信号转换 7.3 cAMP信号转导 7.5 肌醇三磷酸、二酰甘油信号转导 7.6 植物钙信号转导 7.7 蛋白质的可逆磷酸化及其对基因转录水平的调控 细胞信号转导的概念 细胞信号转导(signal transduction)：是指偶联各种胞外刺激信号（包括各种内、外源刺激信号）与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机理。 细胞信号转导的分子途径： （1）胞外刺激信号传递， （2）膜上信号转换， （3）胞内信号传递及蛋白质可逆磷酸化。 （细胞信号转导分子途径图解） 7.1细胞间通讯方式与信号传递 7.1.1 细胞间通讯方式 直接接触型 直接接触型，是指通过细胞膜分子的特化，彼此之间在结构上形成某种联系。 非直接接触型 指细胞之间相隔有一定的距离，没有直接结构上联系的类型。 靠释放（分泌）化学物质--信号分子作为一种媒介来实现的。 7.1.2 胞外刺激信号传递 6.1.1.1 环境刺激 包括光、温度、水分、植物激素、 伤害、病原菌、毒物、矿物质、气体等。 6.1.1.2 胞间信号传递 能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激称之为初级信使（primary messenger），或第一信使(first messenger)。 （1）化学信号 （2）物理信号 (1) 化学信号 化学信号(chemical signals)是指细胞感受环境刺激后形成并能传递信息引起细胞特定反应的化学物质。 植物激素(脱落酸、乙烯、赤霉素、生长素等) 植物生长活性物质(寡聚糖、茉莉酸、水杨酸、多胺类化合物、壳梭孢菌素等)。 胞间化学信号的传递途径和速度： 韧皮部，传递速度为0.1～1mm/s, 其次是通过木质部； 气腔(air-space network)扩散，速度：~2mm/s。 (2) 物理信号 物理信号(physical signals)是指细胞感受环境刺激后产生的具有传递信息功能的物理因子。 如水力学信号；电波… 电波是质膜极化和透性变化的结果，往往伴随化学信号的产生（如乙酰胆碱）。 途径传递：维管束(长距离)。 7.2 受体、G蛋白与跨膜信号转换 7.2.1受体 受体(receptor) 是指能够特异地识别并结合信号分子，进而引起生物学效应的物质。 受体的功能 1．受体能识别特异的信号分子—配体，并能同它发生特异性结合 2. 把识别和接受的信号放大并传递到细胞内部，启动一系列胞内生化反应，导致特定的细胞反应。 膜受体类型 (1) G蛋白偶联受体（G-protein-linked receptor） (2) 酶联受体（enzyme-linked receptor) (3) 离子通道偶联受体（ion-channel-linked receptor） 胞内受体：胞浆受体、核受体 结构特点：有两个不同的结构域，一个是与DNA结合的结构域，另一个是激活基因转录的N端结构域。 7.3 胞内信号转导 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞内因子称为第二信使(second messenger)。 （1）环核苷酸信号系统 （2）肌醇磷脂信号系统 （3）钙信号系统 7.3.1 cAMP信号转导 激素、化学物质等第一信使与其相应的膜受体结合后，可以激活G蛋白，使ATP转化而生成第二信使cAMP。 cAMP通过激活cAMP依赖性蛋白激酶(PKA)、环化核苷酸门控离子通道CNG)或鸟苷酸交换因子(GEF)，分别引起磷酸化级联反应、离子通道活化及调节小分子G蛋白Ropl的活性，进一步参与调节许多细胞生命过程 。 7.3.3 钙信号系统 静息态细胞: [Ca2+]≈10-7~10-6mol/L 细胞壁: [Ca2+]≈10-4~10-3mol/L 细胞内钙库：液泡或内质网(10-4~10-3mol/L) 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Ca+，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 Ca+/钙调蛋白激酶和其他蛋白联系起来。 A.钙调素呈哑铃形，长为6.5nm，每个哑铃球是有