信号传导

胞外信号经跨膜转换进入细胞内，通常产生第二信使，通过相应细胞内信使系统将信号级联放大最终引起细胞生理反应。

信号传导

• 生物体生命活动中充满信息传递与交流，生命表现过程实质是信息传递，处理和应答过程
• 生物能适应多变的环境，复杂的多细胞生物体器官，组织，细胞间联系，协调统一，都依赖于快速，有效，复杂的信息传递和处理系统
• 有机物质的运输
  • 植物体有机物合成场所和贮藏消耗场所在空间存在一定距离，二者间必然存在运输过程
  • 决定产量的重要因素——要使较高的生物产量转化为较高的经济产量，有机物质的运输和分配是关键
• 信息系统
  • 也称信息流，与物质流，能量流一起组成植物体的生命活动过程
  • 分类
    • 遗传基因信息系统
    • 环境刺激——细胞反应偶联信息系统
• 概念
  • 信号
    • 细胞外刺激，也称第一信使
    • 分类
      • 胞外环境信号：机械刺激，磁场，辐射，温度，光风水气，重力，病原
      • 胞间信号
        • 植物自身合成，刺激信号的胞间通讯分子
        • 激素，气体信号，细胞代谢物等
  • 第二信使
    • 细胞感受外界环境信号和胞间信号后产生的胞内信号分子
    • Ca2+，肌醇三磷酸(IP3)，二酰甘油(DG)，cAMP等
  • 受体
    • 存在于细胞表面或亚细胞组分中的分子，可认别并特异性地与化学信号(配体)结合，从而激活或启动一系列生化反应，引起特定的生物学效应的物质称为受体
    • 受体能特异性地认别外界信号(配体)由此获取和传递信息
    • 细胞受体的特征：特异性、高亲合力、可逆性
    • 至今发现的受体多为蛋白质
• 过程
  • 植物细胞信号传导过程：刺激与感受→信号传导→细胞反应
  • 刺激与感受：细胞信号传导第一步——受体感受外界信号的刺激
  • 信号跨膜转换
    • (A)通过离子通道连接受体跨膜转换信号
    • (B)通过酶促信号直接跨膜转换
    • (C)通过G蛋白偶联受体跨膜转换信号
  • 胞内信使系统
    • 胞外信号经跨膜转换进入细胞内，通常产生第二信使，通过相应细胞内信使系统将信号级联放大最终引起细胞生理反应
    • 细胞内信使系统主要有：钙信使系统；肌醇磷脂信使系统；环核苷酸信号系统
    • 钙信使系统
      • 衡量钙信使的标准
      • 细胞游离钙的分布与转移
      • 钙信使作用的分子基础
      • Ca2+跨膜运转
        • 质膜，液泡膜，内质网上存在Ca2+泵，Ca2+通道
        • 钙离子通道
          • 重要调节分子
          • 分类
            • 质膜钙通道:将胞外钙库Ca2+运入胞质
            • 内膜钙通道:将胞内钙库Ca2+释放到胞质
            • 两类通道控制细胞质的自由钙浓度
          • 不同类型的钙通道参与不同的信号传导及生理过程
    • 肌醇磷脂信使系统
      • 肌醇磷脂主要分布于质膜内侧，总量约占膜磷脂总量的10%左右
      • 主要类型
        • 磷脂酰肌醇(PI)
        • 磷脂酰肌醇-4-磷酸(PIP)
        • 磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)
    • 环核苷酸信号系统
• 细胞，组织，器官间相互联系的内在因素：营养物质的相互交流；激素的合成，运输与作用；信息的接收与信号传导