导图社区 植物生理学-信号转导
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
编辑于2025-04-13 23:14:21工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于光合作用的思维导图,主要内容包括:光合色素,叶绿体,光合作用机理,影响光合作用的因素,题目准备考研题目。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于呼吸作用的思维导图,主要内容包括:末端氧化系统,呼吸商 RQ,种子储存条件,热带植物的呼吸跃变,果实的保存,论述题。
社区模板帮助中心,点此进入>>
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于信号转导的思维导图,主要内容包括:信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激,受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子,信号转导,信号转导过程,事例。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于光合作用的思维导图,主要内容包括:光合色素,叶绿体,光合作用机理,影响光合作用的因素,题目准备考研题目。
工作3年后自学6个月上岸中国农业大学。这是一篇关于呼吸作用的思维导图,主要内容包括:末端氧化系统,呼吸商 RQ,种子储存条件,热带植物的呼吸跃变,果实的保存,论述题。
信号转导
信号,指生物在生长发育过程中细胞所受到的各种刺激
性质
物理信号,机械刺激 光 温度
化学信号,植物激素 多肽 糖类
生物信号,病原微生物 寄生虫
来源
胞外信号, 第一信使,有又分为胞外环境信号和胞间信号 环境信号,指影响植物生长发育的外界环境因子 胞间信号,指由植物自身合成的,能从产生之处运到别处,并对其他细胞产生刺激的细胞间通讯分子
胞内信号,第二信使,细胞感受到胞外信号后产生的对细胞代谢起调控作用的胞内信号分子,如Ca
受体,指位于细胞表面或细胞内,能感受信号或与信号分子特异结合,并引起特定生理生化反应的生物大分子
化学信号受体是蛋白质或酶,物理信号受体是蛋白质,膜,色素
特征
能识别和结合信号分子 能转导信号为细胞反应,导致特定的生理生化反应 具有组织特异性 与配基具有高亲和性 与配基具有饱和性和可逆性
受体类型
细胞表面受体,通常是跨膜蛋白
存在于细胞质膜上,有以下三部分组成 与配基相互作用的细胞外结构 将受体固定在细胞膜上的跨膜结构 起信号传递作用的胞内结构
酶联受体,G 蛋白偶联受体,离子通道连接受体
细胞内受体
存在于细胞质或亚细胞组分上的受体
光受体有光敏色素和隐花素,都是色素蛋白复合体,有两部分组成色素-发色团-感受光信号,脱辅基蛋白-应答发色团感受的光信号,将应答信号传给光受体下游的信号传递体
信号转导
受体细胞通过细胞表面或细胞内受体接收胞外信号,将胞外信号转变为胞内信号,并经一系列胞内信号转导途径的外导和放大,控制相关基因表达和引起特定的生理应答和响应
特征
信号转导分子存在暂时性,信号对细胞的刺激不能永久存在,否则细胞对信号反应的灵敏度会显著下降,所以许多信号转导分子的半衰期很短
信号转导分子活性变化的可逆性,钝化状态的信号转导分子感受信号后被激活,活化的转导分子在完成任务后恢复钝化状态,准备接受下一次刺激
信号转导分子激活机制的类同性,许多信号转导分子的活化有类似的机制
信号转导途径的连贯性,信号转导途径上的各个反应相互衔接,形成一个级联反应过程,有序地依次进行直至完成
信号转导专一性,一种信号分子只能与特意受体结合,引起相应的生理反应
信号转导的网络化,信号转导途径不是线性的,不同信号转导途径可相互沟通,相互作用,进而形成一个复杂的网络
信号转导过程
信号感知和跨膜转换
离子通道连接受体跨膜转换信号,配基与受体结合,打开通道,离子进膜离子浓度发生变化,产生第二信使,完成信息的跨膜转换
酶联受体直接跨膜转换信号,酶联受体的胞外结构域与配基特异结合,进而激活胞内侧蛋白激酶结构域,使胞内某些蛋白质的氨基酸残基磷酸化,从而将胞外信号传至胞内
G 蛋白偶联受体跨膜转导信号,G 蛋白偶联受体,G 蛋白,效应酶三部分组成
胞内信号传导
胞内第二信使
钙信使系统
钙信使系统,对细胞反应的调控取决于胞质中游离钙浓度的升高和降低。 当细胞受到信号刺激,各种细胞器和质膜上的钙通道打开,钙进入细胞质,钙浓度升高, 作用于下游的调控元件活化(钙调素CaM,类钙调素),将信号进一步向下传递,引起相应的生理生化反应。 当钙作为第二信使完成信号传递后,钙与其结合蛋白分离,胞质中的钙通过钙库膜上的钙泵或Ca-H转运体将钙运回钙库,胞质中钙浓度恢复原来的静息水平,信号转导终止
CaM
直接与靶酶结合,诱导靶酶的构象变化,从而调节靶酶的活性
与钙结合,形成活化态的Ca-CaM复合体,再与靶酶结合激活靶酶
CDPK
CDPK 具有与 CaM 相似的结构域,Ca 可直接与 CDPK 结合,激活CDPK 通过磷酸化作用将信号传递给下游的靶酶或靶分子,引起相应的生理生化反应,同时对K 离子通到的活性有调节作用
环核苷酸信使系统
分别有环腺苷酸 cAMP 环鸟苷酸cGMP, ATP GTP 经核苷酸环化酶催化得
胞外信号与位于质膜上的G 蛋白偶联受体特异性结合,激活G 蛋白,导致a亚基解离,a-亚基可促进或抑制膜内侧腺苷酸环化酶,从而调节细胞质年内cAMP 水平。 cAMP作为第二信使激活cAMP依赖性蛋白激酶A PKA。 PKA 被激活后,催化亚基和调控亚基分离,引起相应酶或蛋白磷酸化,进而在细胞质中发生一系列的生理生化反应
肌醇磷脂信使系统
植物细胞受到外界信号后,经信号的跨膜转换,激活质膜内侧锚定的磷脂酶C PLC, 活化的 PLC 水解质膜上的PIP2 产生两种第二信使 DAG IP3.
PI3-Ca
PI3 是水溶性的,由质膜扩散进入胞质,与内质网膜或液泡膜上的IP3 敏感钙通道结合,通过打开,使Ca从钙库中释放,胞质Ca 浓度升高,引起生理生化反应
DAG-PKC
DAG 是脂类,留在细胞膜上,在动物细胞中,DAG激活蛋白激酶C PKC, PKC 使离子通道蛋白,转录因子,酶磷酸化,最终诱导细胞反应。
蛋白质磷酸化,是细胞信号传递过程中的共同环节,也是中心环节。胞内第二信使产生后,其下游的靶分子一般是蛋白激酶或蛋白磷酸化酶,催化相应蛋白的磷酸化和去磷酸化,从而调控细胞内酶,离子通道,转录因子等活性。蛋白磷酸酶和蛋白激酶的作用相反。
信号的级联放大
外界信号通过激活G 蛋白,产生第二信使,激活相应的蛋白激酶和促使底物蛋白磷酸化等一系列反应得到级联放大。
细胞的生理生化反应
细胞代谢,细胞分裂,细胞分化,细胞功能,细胞死亡
可分为长期效应和短期效应,长期效应需要进过基因表达,通过信号转导产生的第二信使需要进入细胞核,参与基因表达的调控。而短期效应不涉及基因表达。
事例
蓝光诱导气孔开放的信号转导
干旱诱导ABA合成和ABA 介导的信号转导
植物对病原生物侵染的信号转导