第七章细胞信号转导生长发育是基因在一定时间、空间上顺序表达的过程，而基因表达除受遗传信息支配外，还受环境的调控。生长发育调控遗传信息不同时间生长发育环境因素相关基因不同组织、适应环境器官植物在整个生长发育过程中，受到各种内外因素的影响，植物体需要正确地辨别各种信息，并作出相应的反应，以确保正常的生长和发育
第七章 细胞信号转导 生长发育是基因在一定时间、空间上顺序表达的过程，而 基因表达除受遗传信息支配外，还受环境的调控。 植物在整个生长发育过程中，受到各种内外因素的影响，植物体需要正确地 辨别各种信息，并作出相应的反应，以确保正常的生长和发育。 遗传信息 环境因素 调控 不同时间 不同组织、器官 生长发育 相关基因 生长发育 适应环境
重力作用外界环植物通过对各种内部光合作用的光光周期境信号精确、完善的信号转导系统光形态建成的光大气湿度温度适应环境。来调节自身，草食昆虫风光照、机>外界环境信号：温度、CO,CH械刺激、气体、重力、病原因子。>体内信号：激素、多肽、糖、代病原微生物谢物、细胞壁压力等寄生生物土微生物土壤性质有毒元素和水分状况有毒化学物质矿质营养
2 植物通过对各种内部、外界环 境信号精确、完善的信号转导系统 来调节自身，适应环境。 ➢外界环境信号：温度、光照、机 械刺激、气体、重力、病原因子。 ➢体内信号：激素、多肽、糖、代 谢物、细胞壁压力等
温度未知发育信号病原体（真菌、生长调节剂细菌、病毒)+→激素壁断片植物细胞感受信号一膨压壁的机械压力信号在细胞中传递一矿质电信号1多肽伤害-整合并输出信号光1糖、氨基酸转播引发细胞生理生化变化11放大发散到多个目标组织、器官及植株形态变化一改变离调节代细胞骨基因表谢途径达调节子流架改变适应环境改变细胞生长和代谢各种内部信号影响植物细胞的代谢、生长和发育
各种内部信号影响植物细胞的代谢、生长和发育 生长调节剂 未知发育信号 温度 病原体(真菌、 细菌、病毒) 激素 膨压 电信号 多肽 糖、氨基酸 壁断片 壁的机械压力 矿质 转播 光 放大 发散到多个目标 改变离 子流 细胞骨 架改变 改变细胞生长和代谢 调节代 谢途径 基因表 达调节 伤害 3 植物细胞感受信号 信号在细胞中传递 整合并输出信号 引发细胞生理生化变化 组织、器官及植株形态变化 适应环境
细胞外细胞内质膜G蛋白细胞联结受体胞外Ca2+/CaM:IP3/DAG4反应受体信号蛋白质可逆磷酸化←二元组分系统信号输出胞内信号转导网络信号输入跨膜信号转换植物信号转导系统
4 植物信号转导系统
植物细胞信号转导（signaltransduction）指细胞偶联各种刺激信号（各种内、外源刺激信号）与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。信号转导的4个步骤：1.信号分子与细胞表面受体结合Signal is combined with a recepterat outside of cell plasmamembrane2.跨膜信号转换Transmembranesignal transducti on3.细胞内，通过细胞信号转导网络进行信号传递、放大与整合Formationnetwork in the signal transdution inside.of the cell (cross talk)4.最终呈现生理生化变化现象Causesphysiologicalandbiochemicalresponse如果信号信号分子可以直接进入细胞，其步骤为3、4
• 植物细胞信号转导（signal transduction） 指细胞偶联各种刺激信号（各种内、外源刺激信号）与其引起的特定生理效应之间的 一系列分子反应机制。 • 信号转导的4个步骤： 1. 信号分子与细胞表面受体结合 Signal is combined with a recepter at outside of cell plasmamembrane. 2. 跨膜信号转换 Transmembrane si gnal transducti on. 3. 细胞内，通过细胞信号转导网络进行信号传递、放大与整合 Formation network in the signal transdution inside .of the cell (cross talk). 4. 最终呈现生理生化变化现象 Causes physiological and biochemical response. —— 如果信号信号分子可以直接进入细胞，其步骤为3、4 5
例子：Gravity重力植物的向光性能促使植物向光光合作用的光Photosyntheticlight线充足的方向生长，在这个过程中：Photoperiod光周期光形态建成的光Photomorphogenic light首先植物体要能感受到光线1Humidity湿度温度TemperatureHerbivores草食动物然后把相关的信息传递到有关的靶2）风Wind细胞COzCH乙烯诱发胞内信号转导30(ethylene)病原体调节基因的表达或改变酶的活性Pathogens40寄生虫0光一→光受体一信号转导组分一Parasites土壤质地土壤微生物solmicroorganismsSollquality水分状况ToxicmineralsandotherWaterstatus光调节基因一向光性反应有毒物质alleopathicchemicalsMineral矿质营养nutrients6
Fig.1 各种 外 部信号影响植 物的生长发育 重力 光合作用的光 光形态建成的光 温度 风 光周期 湿度 病原体 草食动物 乙烯 寄生虫 矿质营养 土壤微生物 有毒物质 水分状况 土壤质地 6 植物的向光性能促使植物向光 线充足的方向生长，在这个过程中 ： 1）首先植物体要能感受到光线 2）然后把相关的信息传递到有关的靶 细胞 3）诱发胞内信号转导 4）调节基因的表达或改变酶的活性 光→光受体→信号转导组分→ 光调节基因 →向光性反应 例子：
并将信号在植物通过细胞受体感受这些信号，整合并最终输出信号，引发细胞生理细胞中传递、生化的变化最终导致组织、器官乃至整体植物的形态变化来适应环境
7 植物通过细胞受体感受这些信号，并将信号在 细胞中传递、整合并最终输出信号，引发细胞生理 生化的变化，最终导致组织、器官乃至整体植物的 形态变化来适应环境
第七章细胞信号转导第一节信号与受体结合第二节跨膜信号转换第三节细胞内信号转导形成网络
第七章 细胞信号转导 第一节 信号与受体结合 第二节 跨膜信号转换 第三节 细胞内信号转导形成网络 8
第一节信号与受体结合(A)一、信号一一环境变化Tine2导串串学non物理信号：光、电等Teager120植物受到外界刺激时可产生电波，通过维管束140fidrib-160速传递信息。Time (s·化学信号病原因子等（配体）：激素、捕虫植物细胞电位变化经过一系列根尖产生的ABA，通过导管向上运送到叶片保卫细胞信号转导过程，可以引起叶片上的气孔关闭
第一节 信号与受体结合 • 物理信号 ： 光、电等 植物受到外界刺激时可产生电波，通过维管束、共质体和外质体快 速传递信息。 • 化学信号（配体）：激素、病原因子等 根尖产生的ABA，通过导管向上运送到叶片保卫细胞，经过一系列 信号转导过程，可以引起叶片上的气孔关闭。 9 一、信号——环境变化
二、受体·受体（receptor）指能够特异性识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质细胞质膜上或胞内受体能与信号物质特异性结合，并引发产生胞内次级信号的特殊成分。配基2配基1质膜大部分为蛋白质，也可是一个酶系。细胞表面受体细胞受体特征：特异性（能与配体特殊结合）高亲和力可逆性NG饱和性细胞内受体细胞壁10
• 受体（receptor） 指能够特异性识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。 细胞质膜上或胞内受体能与信号物质特异性结合，并引发产生胞内次级信号的 特殊成分。 10 二、受体 大部分为蛋白质，也可是一个酶系。 细胞受体特征： 特异性（能与配体特殊结合） 高亲和力 可逆性 饱和性