植物生理学习题大全——第7章细胞信号转导
农学硕士联考植物生理学与生物化学-7_真题(含答案与解析)-交互
农学硕士联考植物生理学与生物化学-7(总分150, 做题时间90分钟)植物生理学一、单项选择题1.下列不属于植物细胞内信号系统的是______。
• A.钙信号系统• B.磷酯酰肌醇信号系统• C.环核苷酸信号系统• D.激素受体和G蛋白SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 1答案:D[考点] 植物细胞信号转导。
[解析] 细胞信号转导过程中的初级信号是胞间信号，也称为第一信使。
胞间信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号转导进入细胞的过程是跨膜信号转导。
参与跨膜信号转导的主要因子是受体和G蛋白。
胞内信号是次级信号，也称为第二信使。
第二信使包括钙离子、三磷酸肌醇、环化单磷酸腺苷等。
胞内信号转导是指由第二信使进一步传递和放大的信号系统，最终引起细胞反应的过程。
将由钙离子、三磷酸肌醇、环化单磷酸腺苷传递的信号系统分别称为钙信号系统、磷酸肌醇信号系统和环核苷酸信号系统。
2.下列有关细胞壁中伸展蛋白描述不正确的是______。
• A.伸展蛋白是结构蛋白• B.伸展蛋白调控细胞的伸长• C.伸展蛋白富含羟脯氨酸• D.伸展蛋白在细胞防御和抗性反应起作用SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 1答案:B[考点] 植物细胞壁的组成、结构和生理功能。
[解析] 细胞壁中的蛋白质可分为两大类，一类为结构蛋白，植物细胞壁中最重要的结构蛋白是伸展蛋白，它是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白。
这些蛋白参与植物防御和抵抗逆境有关。
3.细胞膜上由水孔蛋白组成的水通道的主要特征是______。
• A.控制水的运动方向• B.对离子具有选择性• C.跨膜转运离子• D.对水具有特异通透性SSS_SIMPLE_SINA B C D分值: 1答案:D[考点] 水的运动。
[解析] 细胞膜上存在水孔蛋白(aquaporin)组成的、对水具有特异通透性的孔道，称为水通道。
水通道可以加速水跨膜运动的速率，但是并不能改变水运动的方向。
2012版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学第七章 植物体内细胞信号转导
土壤干旱
ABA
ABA受体
Ca2+
(胞外刺激)
等信号分子
初级信使
胞间化 学信号
膜上信 号转换
第二信使
• 二、受体在信号转导中的作用
• 受体：位于细胞的质膜或细胞内，能感受到胞外信
•
号的蛋白质分子。
• 配体：能与受体发生特异性结合的物质。
• 1. 受体特点：组成型表达。 • 2. 受体与配体结合特点 • ⑴ 特异性 • ⑵ 高亲和力 • ⑶ 可逆性
吉尔曼
Alfred G. Gilman 美国
得克萨斯大学西南医 学中心 1941年--
罗德贝尔
Martin Rodbell 美国 国立环境卫生研究所 1925年--1998年
2、小G蛋白（小GTPase)
类似G蛋白的亚基，结合在质膜朝向胞质溶 胶的一侧。受上游的鸟嘌呤核苷酸交换因子的活化， 并将信号传递给下游组分。结合GTP后活化，成为 植物信号网络中重要的分子开关。目前未发现小G 蛋白参与跨膜的信号转换。参与细胞骨架的运动、 细胞扩大、根毛发育和细胞极性生长的信号转导。
结构模式图及其激活机制
(B) (A)
⑴ CaM 的作用机制 第一，直接与靶酶结合，诱导靶酶的活性构
象，从而调节靶酶的活性。 第二，与Ca2+结合，形成活化态的Ca2+·CaM复合
体,然后再与靶酶结合,将靶酶激活。 ⑵ CaM 的活性调节
① 调幅机制
② 调敏机制
⒋ Ca2+·CaM复合体的靶酶 Ca2+- ATP 酶, Ca2+通道， NAD激酶 ， 多种蛋白激酶等。
参与蕨类植物的孢子发芽，细胞有丝分裂、原 生质流动、植物激素的活性、向性、调节蛋白质磷 酸化，最终调节细胞的生长发育。
植物生理学：第7章 细胞信号转导
•G蛋白在高等植物中普遍存在，而且初步证明了G 蛋白在光、激素等因子对气孔运动、细胞跨膜离 子运输等细胞信号转导中有重要作用。
G蛋白一般分为两大类：
一类为大G蛋白，由三种不同亚基（）构成的 三聚体G蛋白（heterotrimeric G-protein），其 亚基含有与GTP结合的活性位点，并具有GTP酶 活性。
细胞外
质膜
细胞内
G蛋白连
接受体
胞
外
受
信
体
Ca2+/ CaM；IP3/DAG
蛋白可逆磷酸化
细胞 反应
号
二元组 分系统
信号输入 跨膜信号转换 胞内信号转导网络 信号输出
信号转导的模式
7.2.1 G蛋白与跨膜信号转导
•G 蛋 白 又 称 GTP 结 合 调 节 蛋 白 （ GTP binding regulatory protein）。
环核苷酸信号系统
钙信号系统
磷脂酰肌醇信号系统
7.3.1 Ca2+/CaM在信号转导中的作用
钙稳态：细胞质中Ca2+浓度小于或等于 0.1umol/l。
受激态：当细胞受到外界刺激时，细胞 质中Ca2+浓度会急剧增加
• 细胞壁是胞外钙库 • 液泡、内质网、 线粒体等是胞内钙库 • 钙库中Ca2+浓度比细胞质中的高2个数
的
结合以及具有
的活性而得名。
三磷酸鸟苷(GTP)，GTP水解酶
质膜中的磷酸脂酶C水解PIP2( 磷脂酰肌
醇-4，5-二磷酸)而产生
以
及
两种信号分子。因此，该
系统又称双信号系统。其
植物生理学第七章：植物体内细胞信号转导
植物生理学教研室
细胞信号转导
• 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。 20世纪70年代初在动物细胞中发现了G蛋 白的存在，进华而南农业证大学明植物了生理G教研蛋室 白是细胞膜受 体与其所调节的相应生理过程之间的主 要信号转导者。
植物生理学教研室
细胞信号转导
华南农业大学植物生理教研室 植物生理学教研室
细胞信号转导
第一节 信号与受体结合
一、信号（理解）
• 信号是信息的物质体现形式和物理过程。 • 刺激就是信号 华南农业大学植物生理教研室 • 化学信号和物理信号，化学信号也称为配体 • 胞内信号和胞间信号 • 植物通过接受环境刺激信号而获得外界环境的
细胞信号转导
第七章 细胞信号转导
• 植物细胞信号转导: 是指细胞耦联 各种刺激信号（包括各种内外源刺 激信号）与华南其农业大引学植物起生理特教研室定生理效应之 间的一系列分子反应机制。
植物生理学教研室
细胞信号转导
分为4个步骤： 1、信号分子与细胞表面受体结合 2、跨膜信号转换 3、在细胞内华南通农业大过学植物信生理教号研室 转导网络进 行信号传递、放大与整合 4、导致生理生化变化
细胞信号转导
二、受体在信号转导中的作用（理解）
➢ 受体(receptor)是存在于细胞表面或亚细胞组分中 的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物 质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动 一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
植物生理学复习题(1)(2)
植物生理学复习题名词解释：水势：指每偏摩尔体积水的化学势，即溶液中水的化学势与同温同压下纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体力所得的商。
小孔扩散率：气体通过多孔表面的扩散速率，不与小孔的总面积成正比，而与总小孔的周长成正比。
水分临界期：作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期，称为作物水分临界期。
渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
内聚力学说：用水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
单盐毒害：将植物培养在单一盐溶液中，不久便会呈现不正常状态，最后整株死亡，这种现象称为单盐毒害。
离子拮抗：在单盐溶液中若加入少量其他盐类，单盐毒害现象就能减弱或消除，离子间能够相互消除毒害的现象，称为离子拮抗。
平衡溶液：植物只有在含有适当比例和浓度的多盐分配制成的溶液中才能正常生长发育，这样的溶液便称为平衡溶液。
协助扩散：膜转运蛋白协助溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。
呼吸商：RQ或称呼吸系数，指植物组织在一定时间内放出CO2的量与吸收O2的量之比。
氧化磷酸化：是呼吸链电子传递过程中的磷酸化作用，也就是底物脱下的氢，经过呼吸链电子传递，氧化放能并伴随ADP 磷酸化生成ATP的过程。
P/O：是氧化磷酸化的指标，是指呼吸链每消耗1个氧原子所用去的无机磷（Pi）的分子数或有几个分子的ADP生成了ATP。
抗氰呼吸：是指植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子时，仍能进行的呼吸，即不受氰化物抑制的呼吸。
红降现象：当光波波长大于685nm（远红光）时，虽然光量子被叶绿素大量吸收，但量子产额（即吸收一个光量子后放出的氧气分子数或固定的二氧化碳分子数）急剧下降，这种现象称为红降。
光补偿点：在光照条件下，随着光照强度增强，光合速率相应提高，当达到某一光强度时叶片的光合速率与呼吸速率相等，此时净光合速率为零，这时的光照强度称为光补偿点。
细胞的信号转导习题
第七章细胞的信号转导习题一、名词解释1.细胞信号转导2.G 蛋白3.细胞受体4.第二信使5.钙调素6.第一信使7.双信号系统二、填空题1.植物细胞信号转导的分子途径可分四个阶段、、、。
2.植物体内的胞间信号可分为、两类。
3.植物细胞的表面分布和两类受体。
4.到目前为止在植物细胞中的第二信使系统主要是、和。
5.G蛋白参与跨膜信号转换是靠自身的和状态来完成的。
6.作为信号分子IP3是通过调节胞质而传递信息的，其作用位点是。
7.蛋白质磷酸化与去磷酸化分别由和催化完成。
三、选择题( C )1.植物信号转导中胞间化学信号有：A.水杨酸B.乙烯C.脱落酸D.丙酮酸( A )2.植物信号转导中胞间物理信号有：A.电信号和水力学信号B.光C.声D.触摸( C )3.属于肌醇磷酸信号系统的信号分子是:A.CampB.A TPC.IP3D.Ca2+( D )4.下列不是植物胞间信号的物质是：A.植物激素B.电波C.水压D.淀粉四、问答题1. 扼要说明G 蛋白的生理功能。
2. 简要说明细胞如何感受内外因子变化的刺激，并最终引发生理生化反应。
参考答案:一、名词解释1.细胞信号转导:是指偶联个胞外刺激信号(包括各种种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。
2.G 蛋白：全称为GTP 结合调节蛋白。
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。
在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G 蛋白偶联起来，故G 蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。
3.细胞受体：只存在于细胞表面或亚细胞表面组分中的天然物质，可特异地识别并结合化学信号物质—配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
4.第二信使：又称次级信使，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，植物中的第二信使主要是cAMP、钙离子、DAG和IP3。
高中生物竞赛植物生理学--《细胞信号转导》基础训练题
高中生物竞赛植物生理学--《细胞信号转导》基础训练题一、单选题1.能够穿过细胞质膜进入细胞内的信号是( )。
A、植物激素B、多肽C、糖类D、光2.以下一般不属于光信号转导引起的反应的是( )。
A、光合作用B、向光性C、需光种子萌发D、光周期诱导开花3.当细胞感受外界刺激后，会引起细胞中Ca2＋浓度的变化，以下不会引起细胞中Ca2＋浓度变化的蛋白是( )。
A、Ca2＋通道B、Ca2＋泵C、Ca2＋-H+转运体D、钙调蛋白4.植物激素( )参与了蓝光诱导气孔开放的信号转导。
A、ABAB、IAAC、GAD、CTK5.以下哪种物质不是植物胞内信号( )。
A、激素受体和G蛋白B、肌醇磷脂信号系统C、环核苷酸信号系统D、钙信号系统6.第二信使系统包括肌醇磷酯信号系统、环核苷酸信号系统和( )。
A、G蛋白B、蛋白系统C、离子通道系统D、钙信号系统7.当细胞感受到外界信号刺激后，细胞质的Ca2＋浓度会( )。
A、升高B、下降C、不变D、不稳定8.cAMP是由( )经腺苷酸环化酶催化产生的。
A、ATPB、ADPC、AMPD、腺苷9.受体能识别和结合特异的信号分子，这是受体的( )决定的。
A、专一性B、组织特异性C、高亲和性D、饱和性10.cAMP作为第二信使主要通过激活起信号转导的作用( )。
A、G蛋白B、环核苷酸C、蛋白激酶D、钙调素11.除了具有受体的功能外，本身就是一种具有跨膜结构的蛋白激酶的受体是( )。
A、离子通道连接受体B、G蛋白偶联受体C、酶联受体D、细胞核上的受体12.植物激素( )参与了植物应答干旱的许多生理过程。
A、IAAB、GAC、CTKD、ABA13.细胞表面受体中能与配基相互作用的部分是( )。
A、胞外结构域B、跨膜结构域C、胞内结构域D、链合区14.以下物质( ) 不作为第二信使。
A、钙离子B、cAMPC、DAGD、ATP15.除具有受体的功能外，还具备跨膜转运离子功能的受体是( )。
植物生理学：第七章 细胞信号转导
目前植物中普遍接受的胞内第二信使系统主要有：钙 信使系统和肌醇磷脂信使系统。
对于动物中研究较为透彻的环核苷酸信使系统是否同 样存在于植物以及其在植物中存在的普遍性，尽管目前尚 有争议，但已有一部分报道在拟南芥等植物中存在并参与 了植物气孔运动、光诱导叶绿体花色素的合成等信号转导 过程。
细胞表面受体 细胞内受系统）
细胞受体的特征 （1）特异性； （2）高亲和力； （3）可逆性。
受体与配体的结合是一种分子识别 过程，靠氢键、离子键与范德华力 的作用，配体与受体分子空间结构 的互补性是特异性结合的主要因素。
在植物感受各种外界刺激的信号转导过程中，受体的功 能主要表现在两个方面：
一、Ca2+/CaM在信号转导中的作用
钙信使系统是植物细胞中重要的也是研究最多的胞内信使系统。
胞内钙梯度的存在是Ca2+信号产生的基础。正常情况下 植物细胞质中游离的静息态Ca2+水平为10-7 ~10-6 mol/L左右， 而液泡的游离钙离子水平在10-3mol/L左右，内质网中钙离子 浓度在10-6mol/L，细胞壁中的钙离子浓度也高达10-5－103mol/L。因而细胞壁等质外体作为胞外钙库，内质网、线粒 体和液泡作为胞内钙库。静止状态下这些梯度的分布是相对 稳定的，当受到刺激时，钙离子跨膜运转调节细胞内的钙稳 态（calcium homeostasis），从而产生钙信号。
Ca2+ ‧ CaM的下游靶酶包括质膜上的Ca2+-ATP酶、Ca2+通 道、NAD激酶、多种蛋白激酶等。这些酶被激活后，参与 蕨类植物的孢子发芽、细胞有丝分裂、原生质流动、植物激 素的活性、向性、调节蛋白质磷酸化，最终调节细胞生长发 育。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学习题大全——第7章细胞信号转导
第七章细胞信号转导一. 名词解释细胞信号转导(siginal transduction)：指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一些列分子反应机制。
信号(signal)：对植物来讲，环境就是刺激，就是信号。
配体(ligand)：激素、病原因子等化学信号，称为配体。
受体(receptor)：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。
细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞表面的受体。
细胞内受体(intracellular receptor)：位于亚细胞组分如细胞核、内质网以及液泡膜上的受体。
跨膜信号转换(transmembrance transduction)：信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。
受体激酶：位于细胞表面的一类具有激酶性质的受体。
第二信使(second messengers)：将作用于细胞膜的信息传递到细胞内，使之产生生理效应的细胞内信使。
级联反应(cascade)：在连锁的酶促反应中，前一反应的产物是后一反应的催化剂，每进行一次修饰反应，就使调节信号产生一次放大作用。
蛋白激酶(protein kinase,PK)：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。
第一信使(first messenger)：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。
蛋白质磷酸化作用(protein phosphorylation)：是指由蛋白激酶催化把磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基的过程。
双信使系统(double messenger system)：胞外刺激使PIP2转化为IP3和DAG两个第二信使，引发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递，这样的信号系统称之为双信使系统。
二. 缩写符号HK：组氨酸激酶RR：应答调控蛋白RLK：类受体蛋白激酶CaM：钙调蛋白CDPK：钙依赖型蛋白激酶PIP2：4,5-二磷酸磷脂酰肌醇PIP：4-二磷酸磷脂酰肌醇PLC：磷脂酶C IP3：三磷酸肌醇DAG：二酰甘油PKC：蛋白激酶C PK：蛋白激酶PP：蛋白磷酸酶三. 简答题1. 细胞接收胞外信号进行信号转导的步骤。
《植物生理学》第七版课后习题答案
《植物⽣理学》第七版课后习题答案第⼀章植物的⽔分⽣理⽔势：⽔溶液的化学势与纯⽔的化学势之差，除以⽔的偏摩尔体积所得商。
渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了⽔的⾃由能，因⽽其⽔势低于纯⽔⽔势的⽔势下降值。
压⼒势：指细胞的原⽣质体吸⽔膨胀，对细胞壁产⽣⼀种作⽤⼒相互作⽤的结果，与引起富有弹性的细胞壁产⽣⼀种限制原⽣质体膨胀的反作⽤⼒。
质外体途径：指⽔分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻⼒⼩，移动速度快。
共质体途径：指⽔分从⼀个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另⼀个细胞的细胞质，形成⼀个细胞质的连续体，移动速度较慢。
渗透作⽤：⽔分从⽔势⾼的系统通过半透膜向⽔势低的系统移动的现象。
根压：由于⽔势梯度引起⽔分进⼊中柱后产⽣的压⼒。
蒸腾作⽤：指⽔分以⽓体状态，通过植物体的表⾯（主要是叶⼦），从体内散失到体外的现象。
蒸腾速率：植物在⼀定时间内单位叶⾯积蒸腾的⽔量。
蒸腾⽐率：光合作⽤同化每摩尔CO2 所需蒸腾散失的⽔的摩尔数。
⽔分利⽤率：指光合作⽤同化CO2 的速率与同时蒸腾丢失⽔分的速率的⽐值。
内聚⼒学说：以⽔分具有较⼤的内聚⼒⾜以抵抗张⼒，保证由叶⾄根⽔柱不断来解释⽔分上升原因的学说。
⽔分临界期：植物对⽔分不⾜特别敏感的时期。
1. 将植物细胞分别放在纯⽔和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压⼒势、⽔势及细胞体积各会发⽣什么变化？答：在纯⽔中，各项指标都增⼤；在蔗糖中，各项指标都降低。
2. 从植物⽣理学⾓度，分析农谚“有收⽆收在于⽔”的道理。
答：⽔，孕育了⽣命。
陆⽣植物是由⽔⽣植物进化⽽来的，⽔是植物的⼀个重要的“先天”环境条件。
植物的⼀切正常⽣命活动，只有在⼀定的细胞⽔分含量的状况下才能进⾏，否则，植物的正常⽣命活动就会受阻，甚⾄停⽌。
可以说，没有⽔就没有⽣命。
在农业⽣产上，⽔是决定收成有⽆的重要因素之⼀。
⽔分在植物⽣命活动中的作⽤很⼤，主要表现在4个⽅⾯：⽔分是细胞质的主要成分。
植物生理学试题集与题解
第七章细胞信号转导三、名词解释1.信号转导：主要研究植物感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。
2.受体：受体是存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
四、是非题（对的打“√”，错的打“×”）(True or false)1、土壤干旱时，植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中ABA是第二信使。
（）2、植物细胞中不具有G 蛋白连接受体。
（）3、G 蛋白具有放大信号作用。
（）4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降。
（）5、少数植物具有双信使系统。
（）6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。
（）7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。
（）8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长壁。
（）1、×2、×3、√4、×5、√6、×7、√8、√六、填空题(Put the best word in the blanks)1、信号传导的过程包括___信号分子与细胞表面受体结合___、__跨膜信号转换_____、____胞内信号转导网络的信号传递______和生理生化变化等 4 个步骤。
2、__信号____是信息的物质体现形式和物理过程。
3、土壤干旱时，植物根尖合成ABA，引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中_干旱__是信号转导过程的初级信使。
4、膜信号转换通过______细胞表面受体______与____配体_____结合实现。
5、蛋白由__a _、__B __、__r _三种亚基组成。
6、白质磷酸化与脱磷酸化分别由________蛋白激酶____和_____蛋白磷酸酶______催化完成。
7、据胞外结构区的不同，将类受体蛋白激酶分为3 类：1）_ S 受体激酶___,2)___ 富含亮氨酸受体激酶___，3）___类表皮生长因子受体激酶_____。
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。
植物生理学习题（新五版）
植物生理学习题绪论1．植物生理学的定义是什么?根据你所知的事实，举例分析讨论之。
2．为什么说“植物生理学是农业的基础学科”?3．有些学生反映：“植物生理学是一门引人人胜但不易学好的课程”，你同意这种看法吗?为什么?第一章植物的水分生理1．将植物细胞分别放在纯水和l mol．L-1蔗糖溶液中，它们的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化?2．从植物生命活动的角度分析水分对植物生长的重要性。
3．水分如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动需要的?4．水分如何进入根部导管?水分又如何运输到叶片?5．植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭?6．节水农业工程对我国的农业生产有什么意义?7．在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉?8．设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。
9．设计一个测定水分运输速率的实验。
第二章植物的矿质营养1．植物进行正常的生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验方法证明植物生长需要这些元素?2．在植物生长过程中，如何鉴别植物发生了缺氮、缺磷和缺钾现象?若发生了上述缺乏的元素，可采用哪些补救措施?3．生物膜有哪些结构特点?4．植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要?5．植物细胞吸收的N03-是如何同化为谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺的?6．植物细胞吸收的SO42-是如何同化为半胱氨酸的?7．植物细胞是通过哪些方式来控制胞质中的K+浓度的?8．无土栽培技术在农业生产上有哪些应用?9．根部细胞吸收的矿质元素通过什么途径和动力运输到叶片?10．在作物栽培时怎样才能做到合理施肥?11．植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系?是否完全一致?第三章植物的光合作用1．植物光合作用的光反应和暗反应是在细胞的哪些位置进行的?为什么?2．在光合作用过程中，ATP和NADPH+H+是如何形成的?ATP和NADPH+H+又是怎样被利用的?3．试比较PS I的PsⅡ的结构及功能特点。
(完整版)植物生理学习题大全——第7章细胞信号转导
第七章细胞信号转导一. 名词解释细胞信号转导(siginal transduction)：指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一些列分子反应机制。
信号(signal)：对植物来讲，环境就是刺激，就是信号。
配体(ligand)：激素、病原因子等化学信号，称为配体。
受体(receptor)：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。
细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞表面的受体。
细胞内受体(intracellular receptor)：位于亚细胞组分如细胞核、内质网以及液泡膜上的受体。
跨膜信号转换(transmembrance transduction)：信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。
受体激酶：位于细胞表面的一类具有激酶性质的受体。
第二信使(second messengers)：将作用于细胞膜的信息传递到细胞内，使之产生生理效应的细胞内信使。
级联反应(cascade)：在连锁的酶促反应中，前一反应的产物是后一反应的催化剂，每进行一次修饰反应，就使调节信号产生一次放大作用。
蛋白激酶(protein kinase,PK)：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。
第一信使(first messenger)：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。
蛋白质磷酸化作用(protein phosphorylation)：是指由蛋白激酶催化把磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基的过程。
双信使系统(double messenger system)：胞外刺激使PIP2转化为IP3和DAG两个第二信使，引发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递，这样的信号系统称之为双信使系统。
二. 缩写符号HK：组氨酸激酶RR：应答调控蛋白RLK：类受体蛋白激酶CaM：钙调蛋白CDPK：钙依赖型蛋白激酶PIP2：4,5-二磷酸磷脂酰肌醇PIP：4-二磷酸磷脂酰肌醇PLC：磷脂酶C IP3：三磷酸肌醇DAG：二酰甘油PKC：蛋白激酶C PK：蛋白激酶PP：蛋白磷酸酶三. 简答题1. 细胞接收胞外信号进行信号转导的步骤。
植物生理学-第七章 细胞信号转导
RTKs的失敏：
催化性受体的效应器位于受体本身，因此失敏即酶活性速发抑制。 机制：受体的磷酸化修饰。EGF受体Thr654的磷酸化导致RTK活性的 抑制，如果该位点产生Ala突变，则阻止活性抑制，后又发现C 端的Ser1046/7也是磷酸化位点。磷酸化位点所在的C端恰好是 SH2蛋白的结合部位。
激活。CaM与Ca2+有很高的亲和力，一个CaM分子可与4个Ca2+结合。
Ca2+ CaM的靶酶
激素激活的基因调控蛋白（胞内受体超家族）
细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活
细胞表面受体分属三大家族：
离子通道偶联的受体（ion-channel-linked receptor） G-蛋白偶联的受体（G-protein-linked receptor） 酶偶连的受体（enzyme-linked receptor）
红光刺激后大麦叶肉原生质体的钙离子浓度变化
钙调素（CaM）
耐热的球蛋白，等电点4.0, 分子量约为16.7 kD。它是具有148个氨 基酸的单链多肽。
作用方式： 直接与靶酶结合,诱导靶酶的活性构象,而调节靶酶的活性 与Ca2+结合，形成活化态的Ca2+ CaM复合体，然后再与靶酶结合将靶酶
●细胞信号传递的基本特征：
具有收敛（convergence）或发散（divergence）的特点
细胞的信号传导既具有专一性又有作用机制的相似性
信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存 细胞以不同的方式产生对信号的适应(失敏与减量调节)
●蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的cross talk
跨膜信号转导无需中间步骤 主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递 有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性
植物生理学题库 (含答案)第七章 细胞信号转导
植物生理学题库（含答案）第七章细胞信号转导一、名词解释(Explain the glossary)1.信号转导：主要研究植物感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。
2.受体：受体是存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
二、是非题（对的打“√”，错的打“×”）(True or false)1、土壤干旱时，植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中ABA是第二信使。
（×）2、植物细胞中不具有G蛋白连接受体。
（×）3、G蛋白具有放大信号作用。
（√）4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降。
（×）5、少数植物具有双信使系统。
（√）6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。
（×）7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。
（√）8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长壁。
（√）三、选择题（Choose the best answer for each question）1、以下信号属于体内信号的是（C ）。
A、温度B、水分C生长调节剂D、气体2、以下物质（D ）不作为第二信使。
A、钙离子B、cAMPC、DAPD、ATP3、以不属于细胞外受体的是（D ）。
A、离子通道连接受体B、G蛋白连接受体C、酶连受体D、细胞核上的受体四、填空题(Put the best word in the blanks)1、信号传导的过程包括__信号分子与细胞表面受体结合跨膜信号转换胞内信号转导网络的信号传递___和生理生化变化等4个步骤。
2、__信号____是信息的物质体现形式和物理过程。
3、土壤干旱时，植物根尖合成ABA，引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中____干旱___是信号转导过程的初级信使。
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第七章细胞信号转导
一. 名词解释
细胞信号转导(siginal transduction)：指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一些列分子反应机制。
信号(signal)：对植物来讲，环境就是刺激，就是信号。
配体(ligand)：激素、病原因子等化学信号，称为配体。
受体(receptor)：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。
细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞表面的受体。
细胞内受体(intracellular receptor)：位于亚细胞组分如细胞核、内质网以及液泡膜上的受体。
跨膜信号转换(transmembrance transduction)：信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。
受体激酶：位于细胞表面的一类具有激酶性质的受体。
第二信使(second messengers)：将作用于细胞膜的信息传递到细胞内，使之产生生理效应的细胞内信使。
级联反应(cascade)：在连锁的酶促反应中，前一反应的产物是后一反应的催化剂，每进行一次修饰反应，就使调节信号产生一次放大作用。
蛋白激酶(protein kinase,PK)：一类催化蛋白质磷酸化反应的酶。
第一信使(first messenger)：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。
蛋白质磷酸化作用(protein phosphorylation)：是指由蛋白激酶催化把磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基的过程。
双信使系统(double messenger system)：胞外刺激使PIP2转化为IP3和DAG两个第二信使，引发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递，这样的信号系统称之为双信使系统。
二. 缩写符号
HK：组氨酸激酶RR：应答调控蛋白RLK：类受体蛋白激酶CaM：钙调蛋白CDPK：钙依赖型蛋白激酶
PIP2：4,5-二磷酸磷脂酰肌醇PIP：4-二磷酸磷脂酰肌醇
PLC：磷脂酶C IP3：三磷酸肌醇DAG：二酰甘油
PKC：蛋白激酶C PK：蛋白激酶PP：蛋白磷酸酶
三. 简答题
1. 细胞接收胞外信号进行信号转导的步骤。
①信号分子与细胞表面受体结合；
②跨膜信号转换；
③在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合；
④植物生理生化变化。
2. 细胞受体的特征。
特异性、高亲和性、可逆性。
3. 植物细胞如何进行细胞跨膜信号转换？
①双元系统：双元系统的受体有两个基本部分，一个是作为感应蛋白的组氨酸激酶(HK)，另一个是应答调控蛋白(RR)。
当HR的输入区域接受信号后，转运区域激酶的组氨酸残基发生磷酸化，并将磷酸基团传递给下游的RR；在RR的接受区域由天冬氨酸残基接收磷酸基团，并在RR的信号输出区域将信号输出给下游的转录因子，以此调控基因表达。
②受体激酶(RLK)：受体激酶的胞外结构区域与信号分子特异性结合，胞内蛋白激酶催化区被激活后发挥激酶功能，通过使下游组分发生磷酸化而启动细胞内信号转导途径，从而完成信号的跨膜转换。
4. 植物细胞Ca2+信使系统的存在及其意义。
植物细胞和动物细胞一样存在着Ca2+胞内信使系统。
研究表明，植物细胞胞基质中自由Ca2+浓度为0.1～0.2μmo l/L左右，而胞内钙库液泡、内质网、线粒体、叶绿体等的Ca2+浓度比胞基质要高出几百倍到几千倍。
因此，胞基质中与胞内钙库或胞外钙库之间存在着很大的Ca2+浓度梯度。
研究发现，植物细胞内普遍存在着与Ca2+有很高亲和力的钙结合蛋白钙调素(CaM)，此外还存在有蛋白质磷酸化作用。
当外界刺激到达细胞时，质膜上的Ca2+通道打开，引起胞基质Ca2+浓度瞬间增加，当达到一定阈值时便与CaM结合，引起CaM构象变化。
被活化了的CaM又与靶酶结合，并通过依赖Ca2+-CaM的蛋白激酶活化靶酶，从而引起一系列的生理反应。
不同的外界刺激引起胞内Ca2+浓度变化的时间、幅度、频率、区域化分布等都不相同，因而可引起各种各样的生理变化。
5. 试述蛋白质可逆磷酸化作用的概念和意义。
蛋白质磷酸化以及去磷酸化分别由一组蛋白激酶和蛋白磷酸酶所催化，它们是几类胞内信使进一步作用的靶酶，即胞内信号通过调节胞内蛋白质的磷酸化或去磷酸化过程而进一步转导信号。
蛋白质的磷酸化作用是由蛋白激酶(PK)催化，使蛋白质发生磷酸化反应的过程，可对其底物蛋白质特定的氨基酸残基进行磷酸化修饰，从而引起相应的生理反应，以完成信号转导过程。
此外，由于蛋白激酶的底物既可以是酶，也可以是转录因子，因而它们既可以直接通过对酶的磷酸化修饰来改变酶的活性，也可以通过修饰转录因子而激活或抑制基因的表达，从而使细胞对外来信号做出相应的反应。
蛋白质的去磷酸化作用是由蛋白磷酸酶(PP)催化的蛋白质脱(去)磷酸化的过程。
蛋白磷酸酶去磷酸化作用，是终止信号或一种逆向调节，与蛋白激酶理论上有同等重要意义。
6. 试述植物细胞的胞内信号传递系统的类型和现状。
Ca2+/CaM信号系统：当外界刺激到达细胞时，质膜上的Ca2+通道打开，引起胞基质Ca2+浓度瞬间增加，当达到一定阈值时便与CaM结合，引起CaM构象变化。
被活化了的CaM又与靶酶结合，并通过依赖Ca2+-CaM的蛋白激酶活化靶酶，从而引起一系列的生理反应。
IP3/DAG信号系统：当细胞接收胞外信号后，同时产生两者胞内信号，即IP3/ Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径。
IP3作用于内质网膜或液泡膜上的受体，启动膜上Ca2+通道，引起胞内Ca2+浓度增加，通过胞内钙信号系统调控一系列生理作用。
DAG在质膜上与蛋白激酶C(PKC)结合并使之激活，PKC进一步使其他激酶磷酸化，调节细胞的繁殖和分化。
cAMP信号系统：对于该系统在植物细胞中是否存在以及是否具有作为胞内第二信使的作用，尚缺乏足够的试验证据。
但也有个别研究报道，外加cAMP 可以引起细胞的生理反应。
7. 什么是CaM？它有什么作用？
CaM是钙调蛋白，它的作用：可以直接与靶标酶结合，诱导构象变化而调节靶标酶活性；还可以与钙离子结合，形成活化态的Ca2+·CaM复合体，然后再与靶标酶结合，将靶标酶激活。
8. 泛素-蛋白酶体途径在植物细胞信号转导中的作用？
泛素-蛋白酶体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，将其降解为小片段多肽，该途径在植物激素信号转导中发挥功能。