植物生理学之激素PPT课件
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植物的激素及其作用PPT教学课件
2、原理：
基因的重组
。
3、优点：
方法简单，容易操作
。
4、缺点： 育种进程缓慢，过程烦琐
。
5、应用实例： 动植物优良品种的选育
。
如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。
特别提醒：杂交育种与杂种优势的区别：主要是利用杂
种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定（杂合子）。 而杂交育种是为了获得具有稳定优良性状的新品种（纯
花、控制生长和分化，延缓衰老
脱落酸
• 产生部位：叶、茎和绿色果实 • 功能：抑制生长、促进器官脱落、促进休
眠、缺水时促进气孔关闭
乙烯
• 产生部位：成熟果实的组织、茎节、桔黄 片和成熟的花
• 功能：促进果实成熟、加速器官的衰老和 脱落
植物的运动 —向性
向重性
向光性
植物的运动
—感性
感
夜
感震性-含羞草
2021年10月20日星期三
25
单倍体育种
花药离体组织培单倍体植 秋水仙素处理 正常植株 自交
培养 养
株 染色体加倍 （纯合体）
发育
种子
新植株
（新品种）
第一年
第二年
YR
YR
yR
yR
YyRr
Yr
Yr
yr
yr
YYRR yyRR YYrr yyrr
YYRR yyRR YYrr yyrr
YYRR yyRR YYrr yyrr
• 1) 低浓度促进植物生 长，高浓度的生长素 则抑制植物生长，甚 至杀死植物
• 2）同一植株的不同器 官对生长素的敏感程 度不一样
赤霉素
• 产生部位：芽顶端、根部和幼叶的分生组 织、胚
• 功能：刺激细胞伸长促进种子萌发和发芽、 刺激开花和果实发育
植物生长激素PPT课件
生物鉴定法
❖既去胚又去糊粉层，用GA处理，不 能产生α-淀粉酶。
这证明糊粉层细胞是GA作用的靶细胞。 33
无胚种子
GA对 大麦 糊粉 层产 生α-淀 粉酶 的影 响
34
大麦籽 粒纵剖 面示意 图及水 解酶的 合成与 GA的关 系
35
2. GA调节IAA水平 GA可使内源IAA的水平增高
? ①GA降低了IAA氧化酶的活性。
49
拟南芥（Arabidopsis）
IBA, 0.5 μg ml-1
IBA, 0.5 μg ml-1 ZT, 2.0 μg ml-1 50
3．延缓叶片衰老
❖清除活性氧
？
CTK
❖阻止水解酶的产生，保护核酸、蛋白质、 叶绿素不被破坏
❖阻止营养物质外流
4. 其他生理作用 促进气孔开放；打破种子休眠；刺
29
施用5μg GA3 后第7天
对照
Hale Waihona Puke GA3 对 矮生型 豌豆的 效应
30
GA3诱导甘 蓝茎的伸长 ，
诱导产生超 长茎
31
10 μg GA/d 处理4周
对照
低温处 理6周
GA对胡萝 卜开花的 影响
32
四、GA的作用机理
证明GA诱导α-淀粉酶 的形成
1. GA与酶的合成
大麦
❖无胚种子
不能产生α-淀粉酶 外加GA，产生α-淀粉酶
4
15-1 生长素
一. IAA的发现 二. IAA在植物体内的分布和运输 三. IAA的存在形式与代谢 四. IAA的生理效应 五. IAA的作用机理
5
一. IAA的发现
6
7-2
7
二、IAA在植物体内的分布和运输
《植物的激素调节》课件
生长素的生理作用
促进细胞伸长生长、促进果实发 育、诱导雌花形成等。
乙烯的生理作用
促进果实成熟、促进叶片和果实 脱落、诱导雌花形成等。
02
生长素的调节作用
生长素的合成与分布
生长素的合成
生长素主要在植物的幼嫩组织中合成，特别是叶原基、嫩叶和发育中的种子。 合成原料主要是色氨酸，在酶的作用下经过一系列生化反应形成生长素。
除了促进植物生长和发育外，油菜素还能 提高植物的抗逆性、增强光合作用等。
感谢观看
THANKS
05
脱落酸的调节作用
脱落酸的合成与分布
脱落酸（ABA）主要在植物的根 、茎、叶和果实的表皮细胞中合
成。
ABA的合成需要经过多个生物合 成步骤，包括类异戊二烯合成途
径和环化酶反应等。
ABA在植物体内通过木质部运输 到其他部位，如叶片、果实等，
以调节植物的生长和发育。
脱落酸对植物生长的调节
ABA抑制细胞分裂和伸长，导致叶片 、花朵和果实的脱落。
《植物的激素调节》 ppt课件
• 植物激素的概述 • 生长素的调节作用 • 赤霉素的调节作用 • 细胞分裂素的调节作用 • 脱落酸的调节作用 • 其他植物激素的调节作用
目录
01
植物激素的概述
植物激素的定义
植物激素
植物体内产生的一类微量高效的有机化合物，对植物的生 长发育具有显著的调节作用。
特点
乙烯的生理作用
除了促进果实成熟和器官脱落 外，乙烯还能促进开花、抑制
根毛发育等。
茉莉酸的调节作用
茉莉酸
促进植物生长和发育，也能诱导植物 产生抗性。
茉莉酸的作用机制
通过与细胞膜上的受体结合，影响基 因的表达和蛋白质的合成，从而调节 植物的生长和发育过程。
常见的植物的激素及其作用ppt课件
植物激素及生长调节剂
植物激素
概念 在植物体内由特定组织或细胞合
成，从产生部位输送到其他部位，对生 理过程产生显著影响的微量有机物。
植物生长调节剂
概念 是仿照植物激素的化学结构人工合
成的具有植物激素活性的物质，有些化学 结构和性质与植物激素不同但有类似的生 理效应和作用特点，微量施用达到对植物 体生长发育产生明显调控
生长素
生长素
1.生长素的发现 2.生长素的产生、分布及运输 3.生长素的生理作用 4.生长素类似物的种类 5.生长素及类似物在农业生产中的应用
完整版PPT课件
6
生长素的发现 1、1880年 达尔文 金丝雀虉草胚芽鞘的尖端可能会产生某种物
质，这种物质在单侧光的照射下，对胚
芽鞘下面的部分会产生某种影响。
完整版PPT课件
7
2、1928 温特
说明：胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种
物质从尖端 运输到下部，并且能够促使胚芽鞘
下面某些部分的生长完。整版PPT课件
8
3、1946年
人们从一些植物中分离出了吲哚乙酸， 生物学上又称之为生长素（IAA）。后来进 一步研究发现，植物体内具有生长素效应的 物质除IAA外，还有苯乙酸（PAA）、吲哚 丁酸（IBA）等。
继生长素之后，科学家又从植物体内陆 续发现了赤霉素、细胞分裂素等其他植物激 素。
完整版PPT课件
9
生长素
产生 ：叶原基、嫩叶、胚芽鞘和发育中 的种子、花粉粒、结实期的果实
分布 ：大多集中在生长旺盛的部位
运输：从植物形态学的上端向下端运输
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10
生长素的生理作用
促进生长的机理： 生长素促使细胞纵向伸 生长得快。
植物激素
概念 在植物体内由特定组织或细胞合
成，从产生部位输送到其他部位，对生 理过程产生显著影响的微量有机物。
植物生长调节剂
概念 是仿照植物激素的化学结构人工合
成的具有植物激素活性的物质，有些化学 结构和性质与植物激素不同但有类似的生 理效应和作用特点，微量施用达到对植物 体生长发育产生明显调控
生长素
生长素
1.生长素的发现 2.生长素的产生、分布及运输 3.生长素的生理作用 4.生长素类似物的种类 5.生长素及类似物在农业生产中的应用
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6
生长素的发现 1、1880年 达尔文 金丝雀虉草胚芽鞘的尖端可能会产生某种物
质，这种物质在单侧光的照射下，对胚
芽鞘下面的部分会产生某种影响。
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7
2、1928 温特
说明：胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种
物质从尖端 运输到下部，并且能够促使胚芽鞘
下面某些部分的生长完。整版PPT课件
8
3、1946年
人们从一些植物中分离出了吲哚乙酸， 生物学上又称之为生长素（IAA）。后来进 一步研究发现，植物体内具有生长素效应的 物质除IAA外，还有苯乙酸（PAA）、吲哚 丁酸（IBA）等。
继生长素之后，科学家又从植物体内陆 续发现了赤霉素、细胞分裂素等其他植物激 素。
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9
生长素
产生 ：叶原基、嫩叶、胚芽鞘和发育中 的种子、花粉粒、结实期的果实
分布 ：大多集中在生长旺盛的部位
运输：从植物形态学的上端向下端运输
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10
生长素的生理作用
促进生长的机理： 生长素促使细胞纵向伸 生长得快。
激素优秀PPT课件
肾上腺素主要是调节糖代谢, 它能够 促进肝糖原和肌糖原的分解，增加 血糖和血中的乳酸含量。
麻黄素和伪麻黄素
• 麻黄素含有二个手性碳原子，其构型为1R2S,
与R-构型肾上腺素相似，具有较高的生理活性。 伪麻黄素的构型为1S2S, 其生理作用则有明显 的差异。
CH3 H C NHCH3 H C OH
（二）肽和蛋白质激素
蛋白质或肽类激素包括由脑垂体、胰腺、甲状腺、甲 状旁腺、胃粘膜、十二指肠粘膜及其他非腺体组织所分泌 的多种激素，如生长素、胰岛素和胰高血糖素等。 • 生长素的主要作用是促进RNA的生物合成，从而促进蛋 白质的生物合成，使器官得到生长和发育。 • 胰岛素的生理作用主要为促糖原的生物合成及葡萄糖 的利用，以及促进蛋白质及脂质的合成代谢
烷。生产上常用的是赤霉素GA3
O O
HO
CH3
COOH
赤霉素 GA 3
OH CH2
细胞分裂素
细胞分裂素或称细胞激动素，是泛指具有与激动素有 同样生理活性的一类嘌呤衍生物，具有促进细胞分裂和分 化，促进细胞横向增粗，打破休眠，促进座果等生理活性。
HN R1
N 细胞分裂素： N
激动素 R1 =
N
N H
肾上腺分为髓质和皮质两部分。髓质分泌肾上 腺素和少量去甲肾上腺素。去甲肾上腺素主要 由交感神经末梢分泌。他们也是酪氨酸的衍生 物，为R-构型。
HO HO
HO
CH CH2 NHCH3 HO OH 肾上腺素
CH CH2 NH2 OH 去甲肾上腺素
肾上腺素生理功能
肾上腺素具有与交感神经兴奋相似 的作用，使血管收缩，心脏活动加 强，血压升高，临床上被用来作为 升压药物，起抗休克作用。
CH3 H C NHCH3 HO C H
麻黄素和伪麻黄素
• 麻黄素含有二个手性碳原子，其构型为1R2S,
与R-构型肾上腺素相似，具有较高的生理活性。 伪麻黄素的构型为1S2S, 其生理作用则有明显 的差异。
CH3 H C NHCH3 H C OH
（二）肽和蛋白质激素
蛋白质或肽类激素包括由脑垂体、胰腺、甲状腺、甲 状旁腺、胃粘膜、十二指肠粘膜及其他非腺体组织所分泌 的多种激素，如生长素、胰岛素和胰高血糖素等。 • 生长素的主要作用是促进RNA的生物合成，从而促进蛋 白质的生物合成，使器官得到生长和发育。 • 胰岛素的生理作用主要为促糖原的生物合成及葡萄糖 的利用，以及促进蛋白质及脂质的合成代谢
烷。生产上常用的是赤霉素GA3
O O
HO
CH3
COOH
赤霉素 GA 3
OH CH2
细胞分裂素
细胞分裂素或称细胞激动素，是泛指具有与激动素有 同样生理活性的一类嘌呤衍生物，具有促进细胞分裂和分 化，促进细胞横向增粗，打破休眠，促进座果等生理活性。
HN R1
N 细胞分裂素： N
激动素 R1 =
N
N H
肾上腺分为髓质和皮质两部分。髓质分泌肾上 腺素和少量去甲肾上腺素。去甲肾上腺素主要 由交感神经末梢分泌。他们也是酪氨酸的衍生 物，为R-构型。
HO HO
HO
CH CH2 NHCH3 HO OH 肾上腺素
CH CH2 NH2 OH 去甲肾上腺素
肾上腺素生理功能
肾上腺素具有与交感神经兴奋相似 的作用，使血管收缩，心脏活动加 强，血压升高，临床上被用来作为 升压药物，起抗休克作用。
CH3 H C NHCH3 HO C H
植物的激素调节全ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
外因：单侧光照射 内因：①尖端的存在(感光) ②产生生长素
③生长素分布不均(背光面多、向光面少)．
背光一侧的细胞纵向生长的快（伸长）
生
长
生
长 素
素
较 多
较
少
正常光照或无光照 生长素：均匀分布。
右图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表 现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长 素的浓度依次分别为（ ）
A．a和b B．b和a C．b和c D．c和b
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
实例2:植物的向重力性(向地性)
两重性
将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的 关系如甲图所示，则曲线上P点最可能对应于乙图中的 位置是（ ）
A．a B．b C．c D．d
抑 制
促进
放太空中 的情况 ？
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
123的、 、 、反深向 窗应植秋日 台叶葵 的没物片会盆有没变跟花动有黄随会物神脱太弯那经落阳向么系转光灵统动源敏，，植那物植对物外靠界什刺么激 4对、自果身园的的园生丁命对活果动树进进行修调剪节，呢果？树挂果
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
生长素发现过程的总结与应用
《植物生理学之激素》课件
赤霉素、GA3等， 促进细胞分裂和伸 长。
脱落酸类
脱落酸、ABA等， 促进叶和果实的衰 老与脱落。
生长素类
吲哚乙酸、吲哚丁 酸等，促进细胞伸 长和分裂。
细胞分裂素类
玉米素、激动素等 ，促进细胞分裂。
乙烯类
乙烯、ACC等，促 进果实成熟和器官 脱落。
植物激素的作用机理
信号转导
植物激素作为信号分子，与靶细胞受体结合后， 通过信号转导途径调节基因表达和蛋白质合成。
06
其他植物激素
乙烯
乙烯
乙烯是一种气体激素，在植 物的许多生理过程中发挥重 要作用，如促进果实成熟、 花朵脱落等。
作用机制
乙烯通过与植物细胞表面的 乙烯受体结合，引发一系列 的信号转导过程，最终调节 植物的生长和发育。
影响因素
光照、温度、植物生长调节 剂等均可影响乙烯的合成与 作用。
研究意义
深入了解乙烯的合成、作用 机制及其在植物生长和发育 中的作用，有助于为农业生 产提供新的思路和方法。
感谢观看
THANKSຫໍສະໝຸດ 茉莉酸茉莉酸茉莉酸是一种生长调节物质， 具有促进植物生长和发育的作
用。
作用机制
茉莉酸通过与植物细胞表面的 受体结合，调节基因的表达， 进而影响植物的生长和发育。
影响因素
茉莉酸的合成受到植物体内其 他激素的调节，同时也受到环 境因素的影响。
研究意义
研究茉莉酸的作用机制和影响 因素，有助于为植物生长调节 剂的开发和应用提供理论支持
细胞分裂素能够调节植物生长，促进茎、叶和根的生 长。
提高植物抗逆性
细胞分裂素能够提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒和 抗病等。
细胞分裂素的代谢与运
代谢
细胞分裂素在植物体内经过一系列的代谢反应，最终被分解和排泄。
脱落酸类
脱落酸、ABA等， 促进叶和果实的衰 老与脱落。
生长素类
吲哚乙酸、吲哚丁 酸等，促进细胞伸 长和分裂。
细胞分裂素类
玉米素、激动素等 ，促进细胞分裂。
乙烯类
乙烯、ACC等，促 进果实成熟和器官 脱落。
植物激素的作用机理
信号转导
植物激素作为信号分子，与靶细胞受体结合后， 通过信号转导途径调节基因表达和蛋白质合成。
06
其他植物激素
乙烯
乙烯
乙烯是一种气体激素，在植 物的许多生理过程中发挥重 要作用，如促进果实成熟、 花朵脱落等。
作用机制
乙烯通过与植物细胞表面的 乙烯受体结合，引发一系列 的信号转导过程，最终调节 植物的生长和发育。
影响因素
光照、温度、植物生长调节 剂等均可影响乙烯的合成与 作用。
研究意义
深入了解乙烯的合成、作用 机制及其在植物生长和发育 中的作用，有助于为农业生 产提供新的思路和方法。
感谢观看
THANKSຫໍສະໝຸດ 茉莉酸茉莉酸茉莉酸是一种生长调节物质， 具有促进植物生长和发育的作
用。
作用机制
茉莉酸通过与植物细胞表面的 受体结合，调节基因的表达， 进而影响植物的生长和发育。
影响因素
茉莉酸的合成受到植物体内其 他激素的调节，同时也受到环 境因素的影响。
研究意义
研究茉莉酸的作用机制和影响 因素，有助于为植物生长调节 剂的开发和应用提供理论支持
细胞分裂素能够调节植物生长，促进茎、叶和根的生 长。
提高植物抗逆性
细胞分裂素能够提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒和 抗病等。
细胞分裂素的代谢与运
代谢
细胞分裂素在植物体内经过一系列的代谢反应，最终被分解和排泄。
《植物生长激素》课件
盆景造型塑造
利用植物生长激素改变盆 景植物的生长方向和速度 ，形成独特的造型。
切花保鲜延长
在切花中应用植物生长激 素，延长切花观赏期，提 高观赏品质。
在林业上的应用
人工造林
通过植物生长激素促进林木幼苗 的生长，加速人工造林进程。
森林恢复
在森林受损后，利用植物生长激素 促进受损林木的恢复。
树木矮化
在园林景观树的应用中，利用植物 生长激素使树木矮化，便于管理和 维护。
植物生长激素与其他生物技术的结合应用
总结词
植物生长激素与其他生物技术的结合应用将为农业生产带来革命性的变革，如基因编辑、合成生物学 等。
详细描述
随着基因编辑、合成生物学等生物技术的不断发展，植物生长激素的应用将更加广泛和深入。通过基 因编辑技术，我们可以定向改良植物的遗传性状，使其更好地适应各种生长环境。而合成生物学则为 我们提供了设计和构建全新的生物系统可能性，以实现更加高效和环保的农业生产。
植物生长激素对全球粮食安全的影响
总结词
植物生长激素的应用有望为全球粮食安全做出重要贡献，提高粮食产量，满足不断增长 的人口需求。
详细描述
随着全球人口的持续增长，粮食安全问题日益严峻。植物生长激素的应用有望为解决这 一问题提供有力支持。通过促进植物生长、提高产量，我们可以更好地满足不断增长的 人口需求，降低饥饿和营养不良的现象。同时，这也为农业生产带来了新的发展机遇，
总结词
随着科技的不断进步，新型植物生长激素的开发将更加注重环保、高效和安全， 以满足全球日益增长的粮食需求。
详细描述
随着生物技术的不断发展，科研人员正在不断探索和开发新型植物生长激素，以 进一步提高植物的生长速度和产量。这些新型激素将更加注重环保，减少对土壤 和环境的负面影响，同时提高植物的抗逆性和适应性。
《植物生长激素》PPT课件
THANKS
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对未来研究和应用的建议
加强基础研究
深入探究植物生长激素的作用机制，为未来 的应用提供理论支持。
拓展应用领域
将植物生长激素应用于园艺、林业等领域， 提高植物的观赏价值和生态效益。
开发新型植物生长激素
通过生物技术手段开发新型、高效的植物生 长激素，提高农业生产效益。
加强国际合作与交流
与国际同行加强合作与交流，共同推进植物 生长激素的研究与应用。
农业作物生产
在农业作物生产中，植物生长激素可 用于促进作物生长发育、提高抗逆性 和调节产量等方面，增加农业效益。
CHAPTER 04
植物生长激素的研究进展与未来展 望
新型植物生长激素的发现与合成
总结词
新型植物生长激素的发现与合成是植物生长 激素研究的重要进展，有助于深入了解植物 生长的机制，并为未来的应用提供更多可能 性。
植物生长激素的发现与历史
总结词：历史发展
详细描述：植物生长激素的研究始于19世纪末期，随着科技的不断进步，越来越多的植物生长激素被发现和研究。目前，已 经发现的植物生长激素包括吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）等。
植物生长激素的作用机制
总结词：作用机制
详细描述：植物生长激素通过与细胞膜上的受体结合，激活一系列信号转导途径，最终调控基因的表 达，影响植物的生长和发育。这些信号转导途径涉及到多个生物化学过程，如离子通道的开关、酶的 活性调节等。
物的侵害。
调节花期和控制性别分化
调节花期
植物生长激素能调节植物的花期 ，使花期提前或延后，以满足不 同季节和地区的种植需求。
控制性别分化
植物生长激素能控制植物的性别 分化，实现雌雄同株或雌雄异株 的目的，以满足不同生产需求。
植物激素课件ppt
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THANKS
生长素的合成
生长素主要在植物的幼嫩组织中合成 ，特别是叶原基、嫩叶和发育中的种 子。合成原料主要是色氨酸，参与合 成的酶是吲哚乙酸合成酶。
生长素的分布
生长素在植物体内的分布广泛，但相 对集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘 、芽和根顶端的分生组织、形成层和 发育中的种子等。
生长素的生理作用
促进生长
生长素最显著的生理作用是促进植物 生长，表现为促进细胞伸长和扩大， 从而使植物体整体生长加快。
药用应用
03
在药用植物中，可以使用脱落酸来促进药用成分的合成和积累
，提高药材的药效。
06
其他植物激素
油菜素内酯
总结词
油菜素内酯是一种植物激素，具有调节植物生长和发育的作用。
详细描述
油菜素内酯是由油菜素内酯合成酶催化合成的一类植物激素，主要参与植物的生长发育调节。它能促进细胞伸长 和分裂，增加叶绿素含量，提高光合作用效率，从而促进植物生长和发育。此外，油菜素内酯还能提高植物的抗 逆性，如抗旱、抗寒、抗病等。
细胞分裂素可用于促进植物生长，提高产量和品 质。
园艺
细胞分裂素可用于花卉、树木等园艺植物的繁殖 和生长调节。
药用植物
细胞分裂素可用于药用植物的快速繁殖和生长调 节。
05
脱落酸
脱落酸的合成与分布
合成
脱落酸主要在植物叶片中的气孔、茎和果实等部位合成。合成过程中需要经过一 系列酶的催化反应，包括甲羟戊酸途径和类异戊二烯途径等。
赤霉素的生理作用
01
02
03
04
促进细胞伸长
赤霉素最显著的生理作用是促 进植物细胞伸长，从而使植物
增高。
促进种子萌发
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在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间，通常认为是通过 G蛋白将信号转换偶联起来，故G蛋白又称偶联蛋白或信号转换蛋白。
G蛋白全称为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GTP水解 酶的活性而得名。
1 钙信号系统 A. Ca2+:
植物细胞内的游离钙离子是细胞信号转导过程中重要的第二信使
➢ 平时处于稳态，浓度低
➢ 刺激后迅速增加。 植物细胞内Ca2+存储之间的关系是复杂的，Ca2+浓度在细胞器和细 胞壁中是高的，但在细胞质中是低的。当细胞发生信号反应时， 多种细胞器上或质膜上的通道都打开了，使得Ca2+能够沿着其化 学梯度扩散进入细胞质。
从而使细胞作出反应。
6.1.1、胞外刺激信号和胞间信号传递
6.1.1.1 环境刺激：
生长发育是基因在一定时间、F部空i g信.间1 号各上影种响外植 顺序表达的过程，而基因表达除受物遗的传生信长 发 育 息支配外，还受环境的调控。
物理信号：光、温、水、气
光合作用的光 光形态建成的光
温度 风
光做为主要因子－光照时间、光质做为信号 去激发受体引起细胞内一系列反应，最终 表现为形态结构变化－光形态 建成。
B. CaM(钙调素)：与钙结合的功能蛋白之一
当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值后(一般≥10-６ mol), Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶 结合，使靶酶活化而引起生理反应。
的化学物质。如激素、植物生长活性物质，ABA、IAA、GA 、C2H4、水杨酸等 (2)物理信号(physical signal):
细胞感受到刺激后产生的能够传递信息作用的电信号 和水力信号。即物理因子。如含羞草受刺激。
植物激素是植物体主要的胞间化学信号
初级信号（第一信使）胞间和环境信号
受触及的含羞草小叶在1 至2 秒钟向下弯，这是由
6.1.1、胞外信号刺激和胞间信号传递 6.1.2、跨膜信号转换 6.1.3、胞内信号转导 6.1.4、类受体激酶
植物： 信号转导系统
在多变的环境条件影响，植物为了生存把环境信号，转化 为细胞内信号产生适应环境的细胞反应，调节生长发育 进程，这称为：
（环境刺激－－细胞反应偶联信息系统）
细胞信号传导？
6.1.3 胞内信号的转导
6.1.3.1 细胞内信号传递系统
细胞内信号传递系统
次级信号（第二信使 second messenger）： 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节
活性的细胞因子。 钙信号系统：Ca2+ CaM（受体） 转导信号 肌醇磷酸信号系统: 以肌醇磷脂代谢为基础，双信号系
统 环核苷酸信号系统: cyclic AMP cAMP
胞内信号分子
信号传导分子途径： ① 胞间信号传递 ② 膜上信号转换 ③ 胞内信号转导(蛋白
质可逆磷酸化) ④ 细胞反应。
图 6-25 细胞信号传导的主要分子途径
IP3.三磷酸肌醇； DG.二酰甘油； PKA.依赖cAMP的蛋白激 酶； PK Ca2+ 依赖Ca2+的蛋白激酶； PKC.依赖Ca2+与磷脂 的蛋白激酶； PK Ca2+·CaM. 依赖Ca2+·CaM的蛋白激酶
信号传导：是指偶联各种胞外刺激信号与其相应生理反 应之间的一系列分子反应机制。
信号分子 光、温度、水、伤害、病原菌、毒物、矿 物质、气体、重力等。
细胞信号传导的分子途径： ⑴胞外刺激信号和胞间信号传递； ⑵膜上信号转换； ⑶胞内信号传递 ⑷蛋白质可逆磷酸化。
植物的信号分子
按作用范围分 胞间信号分子
于电波引发叶枕运动细胞 中大量的K+和Ca+2转运， 引起膨压改变的结果
Albizia pulvini 背侧和腹侧的运动细胞之间的离子流调节了小 叶的开放与闭合。
胞间信号的传递
1.化学信号的传递 1) 气相中传递 易挥发性化学信号可通过植株体内的气腔网络扩散而迅速传递，
传递速度可达2mm·s-1左右。乙烯和茉莉酸甲酯均属此类信号。 2) 韧皮部传递 植物体内许多化学信号物质，如IAA、茉莉酸甲酯、寡聚半乳糖、
化学信号：激素（第一信使）
病原体
土壤微生物 有毒物质
重力
光周期 湿度 草食动物
乙烯
寄生虫 土壤质地 水分状况 矿质营养
6.1.1.2 胞 间 信 号 传 递
植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。
(1)化学信号(chemical signal): 细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应
水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。速度0.1-1mm/s 3) 木质部传递 化学信号可通过集流的方式在木质部内传递。土壤干旱胁迫时，
根系可迅速合成并输出ABA。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。速度2-3mm/s。 3.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。 4.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。
即能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激称子为初级信 使，或第一信使。
6.1.2 膜上的信号转换
1.受体：指在细胞膜上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。
光受体
激素受体
质膜
激素 R.
受体
G蛋白
腺苷酸环化酶
γα β GTP
GDP ATP
cAMP+PPi
(二)G蛋白(G protein)
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，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。
G 蛋 白 的 发 现 是 生 物 学 一 大 成 就 。 吉 尔 曼 (Gilman) 与 罗 德 贝 尔 (Rodbell)因此获得1994年诺贝尔医学生理奖。
植物生理学
Plant physiology
德州学院 制作：金桂芳
第六章 植物的生长物质 (Plant growth )
本章重点：
1.细胞信号转导 2.植物激素 的生理作用及作用机理 3.植物激素的生物合成及化学性质 4.植物生长调节剂及其运用。
6.1 细胞信 号 传 导 （signal transduction）
G蛋白全称为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GTP水解 酶的活性而得名。
1 钙信号系统 A. Ca2+:
植物细胞内的游离钙离子是细胞信号转导过程中重要的第二信使
➢ 平时处于稳态，浓度低
➢ 刺激后迅速增加。 植物细胞内Ca2+存储之间的关系是复杂的，Ca2+浓度在细胞器和细 胞壁中是高的，但在细胞质中是低的。当细胞发生信号反应时， 多种细胞器上或质膜上的通道都打开了，使得Ca2+能够沿着其化 学梯度扩散进入细胞质。
从而使细胞作出反应。
6.1.1、胞外刺激信号和胞间信号传递
6.1.1.1 环境刺激：
生长发育是基因在一定时间、F部空i g信.间1 号各上影种响外植 顺序表达的过程，而基因表达除受物遗的传生信长 发 育 息支配外，还受环境的调控。
物理信号：光、温、水、气
光合作用的光 光形态建成的光
温度 风
光做为主要因子－光照时间、光质做为信号 去激发受体引起细胞内一系列反应，最终 表现为形态结构变化－光形态 建成。
B. CaM(钙调素)：与钙结合的功能蛋白之一
当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值后(一般≥10-６ mol), Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶 结合，使靶酶活化而引起生理反应。
的化学物质。如激素、植物生长活性物质，ABA、IAA、GA 、C2H4、水杨酸等 (2)物理信号(physical signal):
细胞感受到刺激后产生的能够传递信息作用的电信号 和水力信号。即物理因子。如含羞草受刺激。
植物激素是植物体主要的胞间化学信号
初级信号（第一信使）胞间和环境信号
受触及的含羞草小叶在1 至2 秒钟向下弯，这是由
6.1.1、胞外信号刺激和胞间信号传递 6.1.2、跨膜信号转换 6.1.3、胞内信号转导 6.1.4、类受体激酶
植物： 信号转导系统
在多变的环境条件影响，植物为了生存把环境信号，转化 为细胞内信号产生适应环境的细胞反应，调节生长发育 进程，这称为：
（环境刺激－－细胞反应偶联信息系统）
细胞信号传导？
6.1.3 胞内信号的转导
6.1.3.1 细胞内信号传递系统
细胞内信号传递系统
次级信号（第二信使 second messenger）： 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节
活性的细胞因子。 钙信号系统：Ca2+ CaM（受体） 转导信号 肌醇磷酸信号系统: 以肌醇磷脂代谢为基础，双信号系
统 环核苷酸信号系统: cyclic AMP cAMP
胞内信号分子
信号传导分子途径： ① 胞间信号传递 ② 膜上信号转换 ③ 胞内信号转导(蛋白
质可逆磷酸化) ④ 细胞反应。
图 6-25 细胞信号传导的主要分子途径
IP3.三磷酸肌醇； DG.二酰甘油； PKA.依赖cAMP的蛋白激 酶； PK Ca2+ 依赖Ca2+的蛋白激酶； PKC.依赖Ca2+与磷脂 的蛋白激酶； PK Ca2+·CaM. 依赖Ca2+·CaM的蛋白激酶
信号传导：是指偶联各种胞外刺激信号与其相应生理反 应之间的一系列分子反应机制。
信号分子 光、温度、水、伤害、病原菌、毒物、矿 物质、气体、重力等。
细胞信号传导的分子途径： ⑴胞外刺激信号和胞间信号传递； ⑵膜上信号转换； ⑶胞内信号传递 ⑷蛋白质可逆磷酸化。
植物的信号分子
按作用范围分 胞间信号分子
于电波引发叶枕运动细胞 中大量的K+和Ca+2转运， 引起膨压改变的结果
Albizia pulvini 背侧和腹侧的运动细胞之间的离子流调节了小 叶的开放与闭合。
胞间信号的传递
1.化学信号的传递 1) 气相中传递 易挥发性化学信号可通过植株体内的气腔网络扩散而迅速传递，
传递速度可达2mm·s-1左右。乙烯和茉莉酸甲酯均属此类信号。 2) 韧皮部传递 植物体内许多化学信号物质，如IAA、茉莉酸甲酯、寡聚半乳糖、
化学信号：激素（第一信使）
病原体
土壤微生物 有毒物质
重力
光周期 湿度 草食动物
乙烯
寄生虫 土壤质地 水分状况 矿质营养
6.1.1.2 胞 间 信 号 传 递
植物体内的胞间信号可分为两类，即化学信号和物理信号。
(1)化学信号(chemical signal): 细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应
水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。速度0.1-1mm/s 3) 木质部传递 化学信号可通过集流的方式在木质部内传递。土壤干旱胁迫时，
根系可迅速合成并输出ABA。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。速度2-3mm/s。 3.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。 4.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。
即能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激称子为初级信 使，或第一信使。
6.1.2 膜上的信号转换
1.受体：指在细胞膜上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。
光受体
激素受体
质膜
激素 R.
受体
G蛋白
腺苷酸环化酶
γα β GTP
GDP ATP
cAMP+PPi
(二)G蛋白(G protein)
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，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。
G 蛋 白 的 发 现 是 生 物 学 一 大 成 就 。 吉 尔 曼 (Gilman) 与 罗 德 贝 尔 (Rodbell)因此获得1994年诺贝尔医学生理奖。
植物生理学
Plant physiology
德州学院 制作：金桂芳
第六章 植物的生长物质 (Plant growth )
本章重点：
1.细胞信号转导 2.植物激素 的生理作用及作用机理 3.植物激素的生物合成及化学性质 4.植物生长调节剂及其运用。
6.1 细胞信 号 传 导 （signal transduction）