植物细胞的信号转导和作用
植物激素信号转导及其调节作用
植物激素信号转导及其调节作用植物激素信号转导是植物生长和发育调节的一个非常重要的机制。
植物激素信号分子广泛存在于植物体内，它们能够通过调控不同的信号途径来影响植物的各个发育阶段，包括萌芽、生长、开花和果实成熟等。
在本文中，将对植物激素信号转导的基本机制和植物生长和发育调节中的作用进行介绍。
1. 植物激素信号转导的基本机制植物激素信号转导的基本机制包括信号分子的合成、传递和反应。
这些信号分子主要包括赤霉素、生长素、脱落酸、乙烯、赤红素等。
这些激素分子在植物细胞间的传递可以通过两种机制实现，即细胞膜信号传递和细胞核内转录因子信号转导。
在细胞膜信号传递方面，激素分子结合到其受体上，使其蛋白结构发生改变，从而激活一系列下游的信号分子，包括酶和蛋白质激酶等。
这些下游信号分子会产生级联反应，最终导致一些途径的活化，例如二次信使途径、细胞核内信号途径等。
在细胞核内转录因子信号转导方面，激素分子通过细胞膜信号传递途径进入到细胞内，进一步进入到细胞核，结合到核内受体并激活转录因子的活性，最终调节基因的表达来发挥激素作用。
2. 植物激素信号转导在植物生长和发育调节中的作用植物激素信号转导在植物生长和发育调节中发挥着至关重要的作用。
不同类型的激素对植物的生长和发育具有不同的调控作用。
2.1 赤霉素赤霉素在植物生长和发育中是一种非常重要的激素分子，它能够促进植物的分裂和伸长。
赤霉素通过活化深度生长细胞层的细胞分裂和伸长来促进植物的生长。
同时，赤霉素还能够调节植物根的生长。
过量的赤霉素会使根系变得脆弱、不适应环境的变化而抑制植物的生长。
2.2 生长素生长素在植物生长和发育中同样是一个重要的激素，它主要通过调节系数的分裂、伸长和分化来控制植物的生长。
生长素对植物的生长与发育的影响极其广泛，可以影响细胞伸长、叶、根、干的发育，及开花、果实成熟等多种生理过程。
2.3 脱落酸脱落酸在植物生长发育中也有很大的调节作用，能够促进植物的叶片脱落和果实脱落。
植物生理学—信号转导1
植物细胞信号转导
植物细胞信号转导的概念、特点 研究内容和意义
植物细胞信号转导过程
刺激与感受 信号转导 蛋白质可逆磷酸化 细胞反应
§1 植物细胞信号转导概述 • 植物生命活动
– 物质代谢 – 能量转化 – 信息流 物质流 信息流 能量流
• 一种特殊的代谢过程 • 传递环境变化的信息 • 调节和控制物质与能量代谢\生理反应\生长发育 物质流、能量流一起组成植物体的生命活动全过程
生效应。自然条件下发生涝害或淹水时植株体内就经常存在
这类信号的传递。
胞间信号的传递
2.化学信号的韧皮部传递 韧皮部是同化物长距离运输的主要途径，也是化学信号 长距离传递的主要途径。植物体内许多化学信号物质，如ABA、 JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。 一般韧皮部信号传递的速度在0.1～1mm·s-1之间，最高可达 4mm·s-1。 3.化学信号的木质部传递 化学信号通过集流的方式在木质部内传递。 近年来这 方面研究较多的是植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速 合成并输出某些信号物质，如ABA。根系合成ABA的量与其受 的胁迫程度密切相关。合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶 片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的 开放。
异三聚体G蛋白
小G蛋白
1. 2. 3. 4.
静息态； 胞间信号与受体结合； G蛋白与受体结合被激活，甩去GDP,暴露GTP结合位点； G蛋白与GTP结合，蛋白质构象改变，脱去效应器活性 位点抑制因子β亚基； 5. 激活的G蛋白水解GTP,触发效应器，把胞间信号转换位 胞内信号； 6. G蛋白重新结合β亚基回到原初构象，恢复静息态。
膜表面受体主要有三类
• 目前研究接受外界信号必需的植物受体主要有 三种： 植物激素受体 光信号受体（包括对红光和远红光敏感的 光敏色素、对蓝光敏感的蓝光受体和对紫外敏 感的紫外光受体） 感病诱导因子受体。 现在对光敏色素的研究比较深入，对植物激素受体的
植物光信号转导通路及其在生长发育中的作用
植物光信号转导通路及其在生长发育中的作用植物是地球上最重要的生物之一，它们通过光合作用将光能转化为有机物质，为地球上的所有生命提供能量。
然而，植物生长发育的过程需要受到外界环境信号的调节，其中最重要的信号就是光信号。
植物在感知到光信号后，通过一系列的信号转导通路将光能转化为生长发育所需要的能量和方向性指导。
本文将从植物光信号感知到光信号转导通路，再到在生长发育中的作用对这一主题进行深入的探讨。
一、光信号感知植物的光信号感知主要由两种类型的感受器完成：光感受器和光敏酶。
光感受器是能够感知光信号并向植物细胞内传递信号的蛋白质分子。
比较典型的光感受器有蓝光感受器、红光感受器和紫外线感受器等。
其中，最为著名的是蓝光感受器，主要位于植物叶绿体和质体内侧膜上。
这种感受器的作用是感知蓝光信号，激活光反应基因，并促进植物光周期节律的形成。
光敏酶则是一种能够通过光能转化为化学能的酶类分子。
目前已经发现多种类型的光敏酶，比较常见的有光合酶、荧光酶和蓝光诱导型的绿色荧光蛋白等。
这些光敏酶在光反应中起着关键作用，可以将光信号转化为植物内部的化学反应。
二、光信号转导通路当光信号被感知后，就会进入到植物细胞内部的光信号转导通路中。
这一通路主要由光信号感受器、信号传导因子、激酶模块和下游响应基因等组成，经过这一通路，光信号得以被转化为生物体内部的化学信号。
光信号转导通路的开始是光感受器感知到光信号并激活了一个信号传导因子。
这个信号传导因子被激活后，将会成为整个通路的启动器，使得后续的反应得以展开。
接下来，激活的信号传导因子会进入到另一个酶系统中，这个酶可以将它转化为另一种信号传导分子。
这个信号传导分子将被继续转化为许多不同的分子，最终通过激酶模块，促进生长发育和植物生理学功能的发挥。
三、在生长发育中的作用光信号转导通路在植物生长发育中有着极为重要的作用。
在不同的生长发育过程中，光信号转导通路扮演着不同的角色，可以调控不同的生物功能。
动植物细胞信号转导的异同研究
动植物细胞信号转导的异同研究细胞信号转导是指外界刺激通过细胞表面受体与细胞内信号通路相互作用，最终引发细胞内一系列的化学反应，进而影响细胞生理和行为的过程。
动植物细胞之间信号转导的异同研究，对于深入理解生物发育和生理、复杂疾病的发生机制奠定了基础。
一、信号转导的介质植物细胞通过细胞壁与植物间质液相连，动物细胞则由细胞膜负责与外部环境信息接收和传递。
这样不同的信号传递介质，导致两种类型细胞信号转导的具体分子机制截然不同。
植物细胞外力引起的信号转导主要通过质膜中的感受器来传递，具体有拉力感受器、压力感受器等。
其中，草原病毒感染植物的研究表明，植物醇类生物合成反应中的白芥子苷酸具有开放离子通道和改变胞壁结构的作用，通过这种方式抑制病毒的侵染。
而动物细胞则通过细胞膜或细胞内受体、蛋白质激酶等形式传递内部信息。
二、信号转导路径的差异植物细胞的信号通路一般为直线式或星星状，信息从受体开始通过信号传导链逐级递增，最后到达靶点。
例如植物中的乙烯（ET）通路从外源性乙烯分子作用于乙烯感受器开始，通过多个步骤，最终引发生长素合成途径、氧化损伤抗性和逆境响应等多种生理功能。
在这种信号通路中，有大量的激酶、信号转录因子等中间信号分子参与。
动物细胞的信号转导机制更为复杂和灵活，常表现为交叉引导和互相调节。
例如钙离子通路需要在受体和目标蛋白之间形成正向的、可逆的激活/抑制关系，以确保信息传递的高度可靠性。
三、信号转导的特异性不同的外界刺激物或信号通常是通过不同类型的受体来感受的。
在植物细胞中，感受器的互相作用和选择性强调了受体特异性具有非常重要的地位。
例如，拟南芥中的LRK1基因是一个高度特异的筛选基因，在拟南芥种的乙烯感受器家族中，LRK1和ERS1、ERS2分子直接相互作用，并在外应力情况下引起乙烯的合成。
在动物细胞中，不同的激素或分子在特定受体的激活作用下，根据信号丰富性分别发挥不同的作用。
四、动植物信号转导的共性当然，不同类型的细胞和生物还存在一些信号转导的相通之处。
植物信号传导通路及其在生长与发育中的作用
植物信号传导通路及其在生长与发育中的作用植物生长发育过程中，许多生理与生化过程都需要依靠不同的信号传导通路完成，这些通路涉及的信号包括内源性激素、生长素、赤霉素、脱落酸等，它们通过特定的转录因子或蛋白激酶等蛋白质介导的系统触发信号转导，最终调控了植物细胞的生长分化、形态发育和适应环境的能力。
一、植物信号传导通路的分类及特点植物信号传导通路可以分为以下几种类型：1. 激素信号转导通路。
激素作为内源性信号分子，通过它们的受体和其它信号组件介导激素信号的转导。
常见的激素包括生长素、赤霉素、脱落酸等。
2. 光信号转导通路。
光合生产过程中，光能诱导一系列的界面反应以及合成和代谢的调节。
光合色素、叶绿素和藻蓝素光感受器等与光信号传导通路相关的蛋白质分别介导着光信号传导通路的不同分支。
3. 病原菌受体介导的激活。
在植物病原菌互相作用的过程中，植物通过感应体系与病原菌进行互动。
这些感应体系的下游通路会激活抗病反应。
4. 防御细胞死亡相关的信号传导通路。
植物在抵御细菌、真菌等病原体侵袭的过程中，会产生一些细胞死亡相关的信号（如水杨酸），触发某些基因的表达，并使细胞膜受到破坏，构成通信的形态学特征。
植物信号传导通路通常由启动信号和离子通道触发、酶催化反应等多种方式组成。
植物通过多种信号转导途径来快速调节细胞的代谢活动和生理功能，这些信号转导通路本身具有很高的可塑性，在不同的环境刺激下，会有不同程度的表现，从而适应不同的生境。
二、生长素通路对植物生长发育的影响生长素属于植物生长调节剂，它通过影响细胞分化、韧皮细胞形成、植物器官发育等过程来调节植物生长。
生长素通路的活性与植物生长的不同阶段有密切关联，在不同的组织和细胞中具有不同的生物学功能。
生长素通路的激活与植物中生物合成和生长素基础代谢有关。
生长素影响植物细胞的DNA含量和蛋白质含量，它可以启动的细胞分裂和植物萌发，从而促进植物的整体生长。
同时，生长素还可以影响细胞的伸展、分化和生长指标，从而直接或间接地影响植物机体生理生化反应的基础水平。
植物生长和发育中的信号传导机制解析
植物生长和发育中的信号传导机制解析随着生物学研究的深入，人们越来越了解植物生长和发育的过程。
在植物生长和发育中，信号传导机制是至关重要的一部分。
本文将从植物生长和发育的角度，解析信号传导机制的运作方式。
一、植物生长和发育的基本过程植物生长和发育过程中，基本上可以分为幼苗期、成长期和生殖期三个阶段。
在幼苗期，植物主要通过细胞增生来增长体积和质量。
细胞增生需要受到激素的调节，如生长素和细胞分裂素。
这些激素通过识别受体，进而在细胞内引发许多链式反应，最终在细胞膜上起到调节作用。
在成长期，植物继续通过细胞增生来增长体积和质量，同时也开始分化出各种不同的器官。
器官分化需要受到多种信号分子的调节，如激素和二次信使。
这些信号分子会影响基因表达和蛋白质合成，从而控制细胞分化。
在生殖期，植物主要通过花朵和果实来进行繁殖。
生殖过程同样需要受到多种信号分子的调节，如花素和赤霉素等激素。
这些激素会在花发育的不同阶段发挥不同的作用，例如促进花蕾形成、花萼展开和花粉发育等。
总体来说，植物生长和发育的过程十分复杂，需要多种信号分子的调节，其信号传导机制则显得尤为重要。
二、植物信号传导机制的基本组成在植物细胞中，信号传导通常包括以下几个部分：1. 受体受体是信号传导的第一站，它用以识别特定的信号分子。
常见的受体类型包括离子通道、酶联受体和G蛋白偶联受体等。
这些受体在受到信号分子的刺激后，会在细胞内引发一系列的生化反应。
2. 信号转导通路信号转导通路是信号传导的关键环节，它将受体信号转化为细胞内的生化反应。
常见的信号转导通路包括酶促级联和二次信使通路等。
这些通路会触发许多下游分子的活化或去活化，最终影响基因表达和细胞功能。
3. 下游效应下游效应是信号传导的最终产物，它影响细胞的生理状态和外形结构。
下游效应通常包括细胞分裂、细胞分化和基因表达等。
植物信号传导机制的上述三个组成部分不可分割。
在植物生长和发育过程中，信号传导也是受到多个外部和内部因素的调控的，例如光照、温度、水分、养分以及生物压力等。
植物的光信号转导机制
植物的光信号转导机制植物对光的感知和响应是其生长与发育的重要调控机制。
植物通过光信号转导机制，能够感知光的强度、方向和波长等信息，从而启动相应的生理和形态变化。
本文将介绍植物的光信号转导机制以及其对植物生长的影响。
一、光感受器：光受体和光敏色素在植物中，光感受器起到感知光信号的作用。
植物中最重要的光感受器是光受体和光敏色素。
光受体位于植物的叶片和茎等部位，能够感受到光的强度和方向。
光敏色素则位于植物细胞的质膜中，能够感受到光的波长。
二、光信号转导途径：光敏色素的激活和信号转导光敏色素的激活是光信号转导的第一步。
当光照射到植物的光敏色素时，色素发生结构变化，从而激活光信号。
随后，经过一系列信号传递，光信号能够被转导到植物细胞的内部。
三、光信号的影响：光形态与生理变化光信号的转导对植物的生长和发育有着重要影响。
光信号可以调控植物的形态和生理变化。
光信号的强度决定了植物的生长方向，而光信号的波长则会影响植物的开花、果实成熟等生理过程。
四、蓝光与红光信号的作用不同波长的光信号对植物的生长有不同的作用。
蓝光对植物的形态和生理变化有重要影响，例如控制植物的逆光弯曲和光休眠。
红光则是植物生长的主要信号源，能够调控植物的生长速度和形态发育。
五、光信号与植物的生态适应光信号可以帮助植物适应不同的生态环境。
例如，在光强充足的环境下，植物会生产更多的叶绿素来进行光合作用，以获取更多的能量。
而在光较弱的环境下，植物则会调整形态结构，以尽可能获取更多的光能。
六、光信号转导的分子机制光信号转导的分子机制是一个复杂的过程。
在植物中，有许多调控光信号转导的基因和蛋白质参与其中。
这些基因和蛋白质能够调节光信号的感知、转导和响应。
结论植物的光信号转导机制是一个复杂而精密的调控系统。
通过光信号转导，植物能够感知光的强度、方向和波长等信息，并做出相应的生理和形态变化。
深入研究植物的光信号转导机制，将有助于我们更好地理解和应用植物的生长和发育过程。
植物环境信号转导及其对细胞生长的影响
植物环境信号转导及其对细胞生长的影响植物细胞生长是一个复杂的过程，需要受到多种环境因素的调控，例如温度、湿度、光照、激素等。
这些环境因素可以通过植物的感受器来感知，然后通过环境信号传递到细胞内，由信号转导通路将这些信息传递到细胞内部进行响应。
本文将围绕着植物环境信号转导以及它对细胞生长的影响展开讨论。
植物环境信号传递与细胞生长植物的生长发育过程中，环境信号通路的调控显得尤为重要。
植物细胞中的感受器可以感知和传递环境因素，与其他的蛋白质信号通路一起进行响应。
传递信号的过程可以大致分为三个步骤：接受信号、信号转导、信号响应。
接受信号阶段，植物感受器会识别并感知外部生物或非生物因素，例如气候变化、紫外线、光照、机械或化学刺激等。
这些因素被感知后，感受器必须将信号转化成物理、化学或生物化学信号。
信号转导阶段，在此过程中，信号被转化成内部信号。
通过激活蛋白复合体、酶活化、转录因子核移位和蛋白翻译的控制等，信号被传递到细胞内部，对目标细胞进行调节。
信号响应阶段，目标细胞会对传递的信号进行响应，通过蛋白合成和酶活性的改变，来调整生长发育。
因此，植物感受器和信号转导通路可以与光合作用、植物激素和化学物种的量产生交互作用，从而调节植物的生长和发育。
植物环境信号转导对细胞分化的影响植物细胞的分化是一个受环境和内部信号调节的过程。
在各个发育阶段，植物细胞分化会受到植物的神经或年龄的影响，以及周围有关环境因素特征的影响。
外部环境的信号也会影响植物体细胞的分化。
比如所处的光照环境会影响植物细胞分化成哪种细胞类型。
光照条件下，蓝光会影响植物细胞分化成叶绿体，而红光会使植物细胞分化为叶子细胞。
此外，植物 body plan 的维持也需要植物环境信号转导的调节。
植物外壁成熟和适应环境压力是植物细胞分化的关键过程，这些过程会受到植物的感受器和信号传导通路的调节控制。
植物细胞不仅需要通过生长调节信号通路来感知紫外线并增强抵御机械压力能力，还需要通过激素和芽旁调控来维持其生物学效能，以实现正确的组织分化。
植物信号转导通路及其调控机制
植物信号转导通路及其调控机制植物是一种静止生长的生物体，但同时也是与环境交互最多的生物体之一。
在植物的进化过程中，为了适应各种环境的变化，植物逐渐形成了许多复杂的信号转导通路和调控机制。
这些机制被用于传递和响应环境信号，从而调节植物的生长和发育。
一、植物信号转导通路1、激素信号通路植物的生长和发育受到激素的调节。
植物体内存在多种激素，如生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素和脱落酸等。
这些激素通过植物细胞膜上的受体感受到外界环境的信息，从而介导信号转导通路，影响植物的生长和发育。
2、光信号通路光是植物生长发育的重要调节因子。
植物通过视网膜素、光敏色素和光敏蛋白等组成的光感受器感受光信号，进而介导光信号转导通路。
光信号通路中包含的分子机制非常复杂，其中包括测光素、光敏酶、光感受器、激酶、转录因子等。
3、温度信号通路温度对植物的生长和发育也有重要影响。
植物体内存在感温受体，通过这些感温受体感受环境温度的变化，并介导信号转导通路。
该通路主要包括ABA、Ca2+、MAPK和ROS等分子，这些分子的调控能够使植物适应不同的温度环境。
4、营养信号通路植物能够感受土壤养分的水平，如氮、磷、钾等元素的含量。
植物通过感知这些养分的变化，介导信号转导通路，影响植物吸收和利用这些养分。
例如，植物会在缺氮时释放出NO3-，并激活NRT1.1和NRT2.1通道的表达，从而促进氮的吸收和利用。
二、信号转导调控机制1、磷酸化磷酸化是植物信号转导中最重要的调节机制之一。
该机制通过ATP酰化酶和蛋白激酶等酶催化将磷酸基团附加到蛋白质上，从而改变蛋白质的构象和功能。
磷酸化的过程非常复杂，还包括其他一些因素的参与，如磷酸酶、小分子蛋白和激素等。
2、甲基化甲基化是另一个重要的调控机制。
这种机制通过DNA甲基转移酶将甲基基团附加到DNA分子中的部分酶切位点。
这种调控机制可以通过改变DNA的可读性，影响DNA的转录和表达，从而调节植物的生长和发育。
植物生理学：第七章 细胞信号转导
G蛋白下游的靶效应器很多，包括磷酯酶C（PLC）、 磷酯酶D（PLD）、磷酯酶A2（PLA2）、磷酯酰肌醇3激 酶（PI3K）、腺苷酸环化酶、离子通道等。
通常认为，G蛋白参与的跨膜转换信号方式主要是α亚 基调节，而βγ亚基的功能主要是对G蛋白功能的调节和修饰， 或把G蛋白锚定在细胞膜上。随着研究的深入，越来越多的 证据表明，G蛋白被受体激活后βγ亚基游离出来也可以直接 激活胞内的效应酶。有些甚至是α亚基和βγ亚基复合体协同 调节。在目前所知道的8种不同的腺苷酸环化酶（AC）同工 酶中，AC1通过α亚基激活，AC2、AC4、AC7则直接被βγ 亚基激活，但需要α亚基存在，两种协同起作用。
信号的主要功能：在细胞内和细胞间传递生物信息，当植 物体感受信号分子所携带的信息后，或引起跨膜的离子流动， 或引起相应基因的表达，或引起相应酶活性的改变等，最终 导致细胞和生物体特异的生理反应。
外部信号对 拟南芥植株 生长和发育 的影响
二、受体（receptor）在信号转导中的作用
受体（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）
一、G蛋白参与的跨膜信号转换
是细胞跨膜转换信号的主要方式。G蛋白 即GTP结合蛋白（GTP binding protein），是细胞内一类具有重要生理调节功能的蛋白质。G蛋 白可以和三磷酸鸟苷（GTP）结合，并具有GTP水解酶的活性。在所有 的G蛋白中只有两种类型G蛋白参与细胞信号传递：小G蛋白和异三聚体 G蛋白。小G蛋白是一类只含有一个亚基的单聚体G蛋白，它们分别参与 细胞生长与分化、细胞骨架、膜囊泡与蛋白质运输的调节过程。
在细胞跨膜信号转导中起主要作用的是异三聚体G蛋白(heterotrimeric G-proteins，也被称作大G蛋白)。常把异三聚体G蛋白简称为G蛋白。
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2.化学信号的韧皮部传递
是化学信号长距离传递的主要途径。植 物体内许多化学信号物质，如ABA、JAMe、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧 皮部途径传递。
3.化学信号的木质部传递
化学信号通过集流的方式在木质部内传递。
植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速 合成并输出某些信号物质，如ABA。根系 合成ABA的量与其受的胁迫程度密切相关。 ABA可通过木质部蒸腾流进入叶片，并影 响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生 长和气孔的开放。
受体
细胞 表面 受体
细胞 内部 受体
G蛋白偶联受体 酶偶联受体 离子通道偶联受体
5.2.2 G蛋白与跨膜信号转导
1.G蛋白
也叫GTP结合调节蛋白(GTP binding regulatory protein)，此类蛋白由于其生
理活性有赖于三磷酸鸟苷(GTP)的结合以及具 有GTPll signal transduction): 指的是偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之
间的一系列分子反应机制。
细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段： 1.胞间信号传递、
2.膜上信号转换、 3.胞内信号转导、 4. 蛋白质可逆磷酸化
植物的向光性现象中的信号转导
过程： 植物体感受到光线， 相关信息传递到靶细胞， 诱发胞内信号转导， 调节基因的表达或改变酶的活性， 细胞作出反应。
由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调 节活性的细胞内因子称细胞信号传导过程中 的次级信号或第二信使(second messenger)。
5.1.2 信号的类型（二）
植物体内的胞间信号根据性质可分为两类， 即化学信号和物理信号。
(一)化学信号 化学信号(chemical signal)是指细胞感受
5.1 信号的概念及类型
5.1.1 信号 5.1.2 信号的类型
5.1.1 信号
信号：用于传递信息的物质体现形式。 信息：通过信号来传递或者表达的事物
内在性质、特点、规律。 信号体现信息；信息丰富信号
5.1.2 信号的类型（一）
按其作用范围可分为胞间信号分子和胞内信 号分子。
胞间信号（化学信号和物理信号）及某些环 境刺激信号就是细胞信号转导过程中的初级 信号，即第一信使（first messenger）。
植物细胞对水力学信号(压力势的变化)很敏感。
胞间信号的传递
1.易挥发性化学信号在体内气相的传递 易挥发性化学信号可通过在植株体内的 气腔网络 (air space network) 中的扩散而 迅速传递，
激素乙烯和茉莉酸甲酯(JA-Me)均属此类 信号。自然条件下发生涝害或淹水时植 株体内就经常存在这类信号的传递。
刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应 的化学物质。
如：植物激素（ABA、GA、IAA等）、植物生长活性物质（壳 梭孢菌素、水杨酸、花生四烯酸、茉莉酸、茉莉酸甲酯、多 胺类物质以及乙酰胆碱）和Ca2+等。此外，1，3-β-D-葡聚糖、 寡聚半乳糖醛酸、富含甘露糖的糖蛋白、聚氨基葡萄糖也是。
(二)物理信号 物理信号(physical signal)是指细胞感
5.2 信号的跨膜转换
5.2.1 受体 5.2.2 G蛋白与跨膜信号转导
说明
胞间信号从产生位点经长距离传递到达靶细胞， 靶细胞首先（需要受体）要能感受信号并将胞 外信号转变为胞内信号，然后再启动下游的各 种信号转导系统，并对原初信号进行放大以及 激活次级信号，最终导致植物的生理生化反应。
5.2.1 受体
细胞外
受体(receptor)是指在靶细胞的质膜或细 胞器上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物质。
受体可以是蛋白质，也可以是一个酶系。
受体和信号物质的特异结合是细胞感应 胞外信号，并将此信号转变为胞内信号 的第一步。
受体的特点
1. 特异性 2.高亲和性 3.可逆性
受体类型
G蛋白将信号转换偶联起来，故又称偶联 蛋白或信号转换蛋白。
细胞内的G蛋白一般分为两大类：一类是 由三种亚基(α、β、γ)构成的异源三聚体 G蛋白“大G蛋白”，另一类是只含有一 个亚基的单体“小G蛋白”。
G蛋白的信号偶联功能是靠GTP的结合或 水解产生的变构作用完成。
当G蛋白与受体结合而被激活时，继而触 发效应器（如腺苷酸环化酶），把胞间 信号转换成胞内信号。而当GTP水解为 GDP后，G蛋白就回到原初构象，失去转 换信号的功能。
受到刺激后产生的能够起传递信息作用 并引起细胞反应的物理因子。
如：电信号和水力学信号。
娄成后教授在20世纪60年代就指出：“电波的信息传 递在高等植物中是普遍存在的。”
怀尔登(Wildon)等用番茄做实验，指出由子叶伤害而引 起第一真叶产生蛋白酶抑制物(PIs) 的过程中，动作电位是传播的主要方式。首次证明了 电信号可引起包括基因转录在内的生理生化变化。
植物细胞的信号转导和作用
本章说明
要求：了解胞外刺激信号传递，膜上信 号转换，胞内信号传递及蛋白质可逆磷 酸化的植物细胞信号转导过程。
重点：G蛋白参与的跨膜信号转导；第二 信使系统；蛋白质可逆磷酸化
难点： G蛋白参与的跨膜信号转导；第二 信使系统；蛋白质可逆磷酸化
5.1 信号的概念及类型 5.1.1 信号 5.1.2 信号的类型 5.2 信号的跨膜转换 5.2.1 受体 5.2.2 G蛋白与跨膜信号转导 5.3 胞内信号和第二信使系统 5.3.1 环核苷酸信号系统 5.3.2 钙信号系统 5.3.3 磷脂酰肌醇信号系统 5.4 蛋白质的可逆磷酸化 5.4.1 蛋白激酶 5.4.2 蛋白磷酸酶
4.电信号的传递
植物电波信号的短距离传递需要通过共 质体和质外体途径，而长距离传递则是 通过维管束。
5.水力学信号的传递
水力学信号是通过植物体内水连续体系 中的压力变化来传递的。
水连续体系主要是通过木质部系统而贯 穿植株的各部分，植物体通过这一连续 体系一方面可有效地将水分运往植株的 大部分组织，同时也可将水力学信号长 距离传递到连续体系中的各部分。