植物生理学第七章答案(第八版,王小菁主编)
名词术语
信号:对植物体来讲,环境就是刺激,就是信号。
配体:化学信号也称为配体。
受体:受体是指能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。
细胞内受体:位于亚细胞组分如细胞核、内质网以及液泡膜上的受体叫作细胞内受体
细胞表面受体:位于细胞表面的受体称为细胞表面受体
双元系统:是存在于细菌和植物中的跨膜信号转导系统。由于在该系统中,信号分子的受体有两个基本部分——组氨酸激酶和应答调控蛋白——故命名为“双元”。
跨膜信号转换:细胞外的信号大多数无法通过细胞膜,需要通过膜上的受体将信号传入细胞内部,这个过程就叫做跨膜信号转换。
类受体蛋白激酶:类受体激酶是一类定位在细胞膜上的单次跨膜蛋白,包括一个感受外界信号的胞外受体结构域,一个跨膜结构域,和一个胞内激酶结构域。
钙调素:钙离子感应蛋白。
脂质信号分子:脂质的代谢衍生物。
钙依赖型蛋白激酶:是一种苏氨酸特性的蛋白激酶,被钙调蛋白复合物所调节。
蛋白磷酸酶:蛋白磷酸酶是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子,与蛋白激酶相对应存在,共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。
第二信使:在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能的物质。
级联反应:在一系列连续事件中前面一种事件能激发后面一种事件的反应,其化学修饰为酶促反应以及放大效应
泛素–蛋白降解途径:是真核细胞内降解蛋白质的重要途径。泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)在泛素与靶蛋白结合中起作用,而26S蛋白酶体识别泛素化标记的蛋白后,将其降解成为小片段多肽。
MAPK级联途径:典型的MAPK级联途径由三种蛋白激酶组成,即MAPK (MPK)、MAPKK (MKK、MEK)和MAPKKK (MEKK),并通过MAPKKK-MAPKK-MAPK依次磷酸化作用将信号传递放大。MAPK级联途径在植物生长发育及多种逆境响应中起重要作用。
小G蛋白:因分子量只有20~30KD而得名,同样具有GTP酶活性,在多种细胞反应中具有开关作用
双信使系统:磷脂酰肌醇信号通路,在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC-β),产生1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)两个第二信使,胞外信号转换为胞内信号,这一信号系统又称为“双信使系统”。
CDPK:钙依赖型蛋白激酶。属于丝氨酸/苏氨酸裰酶,是植物细胞中特有的蛋白激酶家族,大豆、玉米、胡萝卜、拟南芥等植物中都存在蛋白激酶。
思考题
植物细胞跨膜信号转导有什么特点?
信号转导有下述特点:①不同的刺激信号由不同的受体所介导;②在发育的不同时期和不同位点,相同的刺激可能具有不同的信号转导途径;③不同的信号可能存在部分共同的转导途径;④各种刺激的信号转导途径之间存在相互作用。
植物细胞内外钙离子浓度为何相差很大?在信号转导中起什么作用?
植物细胞内外钙离子浓度相差很大的原因主要是由于细胞膜对钙离子的选择性通透性、细胞壁对钙离子的渗透性、信号传递和环境因素等多种因素综合作用的结果。
在信号传导中,钙离子发挥着重要作用。它通常被用作第二信使,通过与其他分子相互作用来调节细胞的生理功能。这种信号传递可以通过细胞膜上的钙离子通道来实现,从而影响细胞内外钙离子浓度的差异。
举例说明蛋白质可逆磷酸化在植物细胞信号转导途径中有何作用?
蛋白质可逆磷酸化在植物细胞信号转导途径中有起信号传导的作用。蛋白质可逆磷酸化是细胞传递过程正所有信号传递途径的共同环节,也是中心环节。
胞内第二信使产生后,其下游的靶分子一般都是细胞内的蛋白激酶和磷蛋白酸酶,激活的蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化相应蛋白的磷酸化或脱磷酸化,从而调控细胞内酶,离子通道,转录因子等的活性。
请思考植物有哪些终止信号转导的方式?
信号终止可能发生在信号转导各个环节
第一信使(配体)很快被降解失活或重吸收与配体结合的膜受体会被内吞而失去作用与G蛋白或小G蛋白结合的GTP可被水解成GDP而失活
信号转导蛋白可蛋白磷酸酶的作用下磷酸而失活