細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑.ppt

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1、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)signaltransduction生長(zhǎng)（growth）：是植物體積的增大，它是通過(guò)細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)來(lái)完成的。發(fā)育（development）：指在整個(gè)生活史上，植物體的構(gòu)造和機(jī)能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的變化過(guò)程，它的表現(xiàn)就是細(xì)胞、組織和器官的分化（differentiation）。生長(zhǎng)發(fā)育是基因在一定時(shí)間、空間上順序表達(dá)的過(guò)程。而基因的表達(dá)則受周圍環(huán)境的調(diào)控。植物通過(guò)精確、完善的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)自身、適應(yīng)環(huán)境。信息分子受體第二信使效應(yīng)蛋白效應(yīng)蛋白生物效應(yīng)肌肉收縮分泌代謝基因表達(dá)一、概論研究植物感受、傳導(dǎo)環(huán)境刺激的分子途

2、徑及其在植物發(fā)育過(guò)程中調(diào)控基因的表達(dá)和生理化反應(yīng)（Signaltransductionsystem）。1-2seconds信號(hào)信號(hào)---Signal，是一個(gè)抽象概念，對(duì)植物來(lái)講，環(huán)境的變化就是刺激，就是信號(hào)。分為物理信號(hào)和化學(xué)信號(hào)。物理信號(hào)：光，水，溫度等；化學(xué)信號(hào)：激素，病源等。也稱為配體（ligand）ExternalStimuli外界環(huán)境刺激InternalStimuli體內(nèi)細(xì)胞間刺激細(xì)胞信號(hào)分子及信號(hào)傳遞途徑的特征1.信號(hào)分子一般分子量較小而易于移動(dòng),如Ca2+,cAMP,和IP3等.2.信號(hào)分子應(yīng)快速產(chǎn)生而且快

3、速滅活.3.信號(hào)傳遞途徑有級(jí)聯(lián)放大作用,它形成一個(gè)級(jí)聯(lián)(cascades)反應(yīng)將原初信號(hào)放大.4.在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞間和植物體內(nèi)信號(hào)傳遞途徑是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑模式圖細(xì)胞信號(hào)的種類信號(hào)（Signal）物理信號(hào)：光、電化學(xué)信號(hào)：激素、病原因子等，化學(xué)信號(hào)也叫做ligand胞外信號(hào)（胞間信號(hào)）胞內(nèi)信號(hào)當(dāng)環(huán)境刺激作用于植物體的不同部位時(shí)，會(huì)發(fā)生細(xì)胞間的信號(hào)傳遞。胞間信號(hào)包括物理信號(hào)（電信號(hào)）和化學(xué)信號(hào)（激素、寡聚糖等）。Primarymessenger:Environmentalstimulationsandex

4、tracellularsignalsSecondmessenger:Signalsinthecell土壤干旱時(shí)，植物根尖合成脫落酸（ABA），通過(guò)導(dǎo)管向上運(yùn)到葉片保衛(wèi)細(xì)胞，引起保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的胞質(zhì)Ca2＋等一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，產(chǎn)生生理、生化反應(yīng)，最后使氣孔關(guān)閉。土壤干旱（胞外刺激）是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的初級(jí)信使（primarymessenger）ABA是胞間的化學(xué)信號(hào)，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的胞質(zhì)Ca2＋等傳遞胞外信號(hào)的一系列信號(hào)分子就是第二信使（secondmessenger）。受體和跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換受體---細(xì)胞表面或亞細(xì)胞組分中的一種生物大分

5、子物質(zhì)，可以識(shí)別并特異地與有生物活性的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)（配體）結(jié)合，從而激活或啟動(dòng)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，最后導(dǎo)致該信號(hào)物質(zhì)特定的生物效應(yīng)。配體---是指這樣一些信號(hào)物質(zhì)，除了與受體結(jié)合外本身并無(wú)其他功能，它不能參加代謝產(chǎn)生有用產(chǎn)物，也不直接誘導(dǎo)任何細(xì)胞活性，更無(wú)酶的特點(diǎn)，唯一的功能就是通知細(xì)胞在環(huán)境中存在一種特殊信號(hào)或刺激因素。受體與配體結(jié)合的特性1、高親和力：2、特異性：3、可逆性：4、飽和性.受體是一類信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，它的作用：第一步是識(shí)別信號(hào)分子（Recognition）；第二步是將信號(hào)分子轉(zhuǎn)變成細(xì)胞的反應(yīng)，即信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（S

6、ignaltransduction）。細(xì)胞表面受體和胞內(nèi)核受體細(xì)胞表面受體（cellsurfacereceptor）：往往通過(guò)胞外配體結(jié)合后，使“胞內(nèi)第二信使”水平增加而引起生理效應(yīng)，它也可以調(diào)節(jié)基因表達(dá)產(chǎn)生長(zhǎng)期效應(yīng)，但常具有引起短暫而迅速細(xì)胞反應(yīng)的特點(diǎn)。細(xì)胞內(nèi)受體(intracellularreceptor)：信號(hào)分子為疏水性小分子－甾類和水溶性多肽，可以靠簡(jiǎn)單擴(kuò)散進(jìn)入胞內(nèi)，然后與胞內(nèi)受體結(jié)合后，在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步的傳遞和放大。受體家族1、G蛋白偶聯(lián)受體（Gproteincoupledreceptor）（bindedrec

7、eptor）受體蛋白的氨基端們于細(xì)胞外側(cè)，羧基端位于內(nèi)側(cè)，羧基端具有與G蛋白相互作用的區(qū)域，受體活化后直接將G蛋白激活，進(jìn)行跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換2、離子通道型受體：：（ion-channel-linkedreceptor），即除了含有與配體結(jié)合的部位外，受體本身就是離子通道。這種受體接受信號(hào)后立即引起離子的跨膜流動(dòng)3、類蛋白激酶受體（receptor－likeproteinkinase）：本身是一種酶蛋白，具有胞外感受信號(hào)的區(qū)域，跨膜區(qū)域和胞內(nèi)的激酶區(qū)域。當(dāng)胞外區(qū)域與信號(hào)結(jié)合，激活胞內(nèi)激酶，將下游組分磷酸化而傳遞信號(hào)。第二節(jié)跨膜

8、信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)與細(xì)胞表面的受體結(jié)合之后，通過(guò)受體將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換（transmembranetransduction）G蛋白連接受體發(fā)生的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換G蛋白(Gprotein)全稱為異三聚體GTP結(jié)合蛋白(heterotrimericGTPbindingprotein),它具有GTP酶活性