同化物的運(yùn)輸、分配及信號(hào)傳導(dǎo)-資料下載頁
2025-08-16 01:44本頁面
【正文】 內(nèi)的鈣庫（內(nèi)質(zhì)網(wǎng) , 液泡）流向細(xì)胞液，使細(xì)胞液中Ca2+量增大。 中的鈣受體蛋白與 Ca2+結(jié)合， Ca2+受體復(fù)合體使一些功能蛋白作用引起相應(yīng)的生理生化反應(yīng)。 c. 當(dāng)完成信息傳遞后， Ca2+又迅速被泵出胞外或被胞內(nèi)鈣庫吸收，細(xì)胞液中 Ca2+又回落到受刺激前的水平， Ca2+與受體蛋白分離。 植物體內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo) Ca信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 ： 閾值 (一般 ≥ 10６ mol) ? 胞內(nèi) Ca2+信號(hào)通過其受體 鈣調(diào)蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào) 。 現(xiàn)在研究得較清楚的植物中的鈣調(diào)蛋白主要有兩種： 鈣調(diào)素和鈣依賴型蛋白激酶 。 ? 鈣調(diào)素 (calmodulin,CaM)是最重要的多功能 Ca2+信號(hào)受體 ， 由 148個(gè)氨基酸組成的單鏈的小分子 (分子量為 17 000～ 19 000)酸性蛋白 。 CaM分子有四個(gè) Ca2+結(jié)合位點(diǎn) 。 目前已知有十多種酶受 Ca2+CaM的調(diào)控，如多種蛋白激酶、NAD激酶、 H+ATPase、 Ca2+ATP酶、 Ca2+通道等。 在以光敏色素為受體的光信號(hào)傳導(dǎo)過程中 Ca2+CaM的信號(hào)系統(tǒng)也起著重要的調(diào)節(jié)作用。 生長素、光、摩擦等都可引起 CaM基因活化，使 CaM含量增加。 鈣調(diào)蛋白 ? ，長為 ，每個(gè) 啞鈴球是有2個(gè) Ca2+結(jié)合位點(diǎn) ，長的中心螺旋形成啞鈴柄，無 Ca2+結(jié)合時(shí)，兩個(gè)球部沿著中心螺旋折疊。 ? Ca2+CaM復(fù)合體后，結(jié)合到靶酶上。 Ca2+CaM復(fù)合體的形成使 CaM與許多靶酶的親和力大大提高。 +Ca+2 激酶活性 一般來說， CDPK在其氨基端有一個(gè) 激酶活性域 ，在其羧基端有一個(gè) 類似CaM的結(jié)構(gòu)區(qū)域 ，在兩者之間還有一個(gè) 抑制域 。當(dāng)位于 CDPK上類似 CaM的結(jié)構(gòu)區(qū)域上的鈣離子結(jié)合位點(diǎn)與 Ca2+結(jié)合后，抑制被解除，酶就被活化。 鈣依賴型蛋白激酶 (calcium dependent protein kinase,CDPK) 肌醇 1,4,5三磷酸 二酰甘油 在質(zhì)膜受體接受胞外信號(hào)后，經(jīng) G蛋白中介，由 G蛋白激活 磷酸酶 C (PLC) 的水解作用形成兩種信號(hào)分子 IP３ 和 DAG IP3作用于液泡膜上的受體后，在膜上形成 Ca2+通道，使 Ca2+從液泡中釋放出來，引起胞內(nèi) Ca2+水平增加，啟動(dòng)胞內(nèi) Ca2+信號(hào)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)和控制一系列的生理反應(yīng) 。 植物體內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo) 蛋白激酶 C 雙信使系統(tǒng) 植物體內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo) 3. 環(huán)核苷酸 cAMP信號(hào)系統(tǒng)？ A C aA T PM g2 +M g2 +激 素+受 體激 素 — 受 體G 蛋 白 G 蛋 白 aA C ic A M P蛋 白 激 酶 A ( P K A )多 種 酶 磷 酸 化產(chǎn) 生 生 物 學(xué) 效 應(yīng)C R E B 中 特 定 的 絲 氨 酸或 蘇 氨 酸 殘 基 磷 酸 化與 D N A 上 的 C R E 結(jié) 合調(diào) 控 基 因 轉(zhuǎn) 錄磷 酸 二 酯 酶 （ P D E ）5 39?！?A M P調(diào) 節(jié) 代 謝某 些 蛋 白 磷 酸 化（ a）高等植物細(xì)胞中是否普遍存在 cAMP。 （ b）生理濃度的 cAMP是否可引起植物細(xì)胞的生理生化效應(yīng)； （ c）植物細(xì)胞內(nèi)是否存在合成和降解 cAMP的酶； （ d）植物細(xì)胞內(nèi)是否存在 cAMP的靶蛋白。 是否植物細(xì)胞也存在類似于動(dòng)物細(xì)胞中的 cAMP第二信使系統(tǒng) ? ? 凡是能在胞外刺激信號(hào)下 發(fā)生改變 的胞內(nèi)因子，如果該因子的變化能引起細(xì)胞生理活動(dòng)的變化，則這種因子就是細(xì)胞的第二信使 。一些化學(xué)物質(zhì)，如 H+、 H2O Mg2+、氧化還原物質(zhì)以及胞質(zhì) pH等，是否是植物的胞內(nèi)信使，尚在探討之中。 ? 信號(hào)網(wǎng)絡(luò) ， 多種信號(hào)分子相互聯(lián)系 ， 立體交叉 ， 協(xié)同作用 ，實(shí)現(xiàn)生物體中的信號(hào)傳導(dǎo)過程 。 其它第二信使 受體 蛋白激酶 蛋白激酶 Ca+－結(jié)合蛋白 第二信號(hào) 質(zhì)膜 激酶串聯(lián)（如蛋白激酶） 轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白 細(xì)胞骨架 代謝 蛋白激酶 轉(zhuǎn)錄因素 滲透運(yùn)動(dòng) 通道 發(fā)育 細(xì)胞骨架 信號(hào) 植物細(xì)胞中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)內(nèi)的相互關(guān)系 MAPK，激化細(xì)胞分裂的蛋白激酶 ? 植物體內(nèi)許多功能蛋白轉(zhuǎn)錄后需經(jīng)共價(jià)修飾才能發(fā)揮其生理功能 ， 蛋白質(zhì)磷酸化就是進(jìn)行共價(jià)修飾的過程 。 ? 蛋白質(zhì)磷酸化以及去磷酸化是分別由一組 蛋白激酶(protein kinase)和 蛋白磷酸酯酶 (protein phosphatase)所催化的 ， 即 胞內(nèi)信號(hào)通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化或去磷酸化過程而進(jìn)一步轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào) 。 蛋白質(zhì)可逆磷酸化反應(yīng)式 NTP代表 ATP或 GTP， NDP代表 ADP或 GDP， 四、蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化 ? 外來信號(hào)與相應(yīng)的受體結(jié)合 ， 會(huì)導(dǎo)致后者構(gòu)象發(fā)生變化 ， 隨后就可通過引起第二信使的釋放而作用于蛋白激酶(或磷酸酯酶 )， 或者因有些受體本身就具有蛋白激酶的活性 ， 所以與信號(hào)結(jié)合后可立即得到激活 ， 引起細(xì)胞反應(yīng) 。 蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化 ? 蛋白激酶可對(duì)其底物蛋白質(zhì)所特定的氨基酸殘基進(jìn)行磷酸化修飾 ， 從而引起相應(yīng)的生理反應(yīng) ， 以完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程 。 ? 蛋白激酶 是個(gè)大家族 ， 植物中約有 2%3%的基因編碼蛋白激酶 。 根據(jù)磷酸化靶蛋白的氨基酸殘基的種類不同 ， 蛋白激酶有 絲氨酸 /蘇氨酸激酶 、 酪氨酸激酶和組氨酸激酶 等 3 類 。 ? 在植物中 ， 目前已知的蛋白激酶至少有 30多種 ， 它們的作用也表現(xiàn)在多個(gè)方面 ， 包括 向光性 、 抗寒 、 抗病 、 根部的向地性 、 光合作用 、 自交不親和性以及細(xì)胞分裂 等 。 (一 )蛋白激酶 ? 蛋白磷酸酯酶逆磷酸化作用，是 終止信號(hào)或一種逆向調(diào)節(jié) ，與蛋白激酶理論上有同等重要意義，現(xiàn)在植物中鑒定出幾種不同的蛋白質(zhì)磷酸酯酶。如豌豆、胡蘿卜中的Type1蛋白磷酸酯酶、豌豆、胡蘿卜、小麥中的 Type2A和Type2C蛋白磷酸酯酶等。 ? 蛋白質(zhì)磷酸化的可逆性為細(xì)胞的信息提供了一種 開關(guān)作用 。 有效而經(jīng)濟(jì)地 調(diào)控對(duì)內(nèi)外信息的反映。 (二 )蛋白磷酸酯酶
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