Kiểm soát sự truyền tín hiệu và trao đổi vật chất qua màng tế bào thực vật

Kiểm soát sự truyền tín hiệu và trao đổi vật chất qua màng tế bào thực vật Cholesterol Glycolipid Transmembrane proteins Filaments of cytoskeleton Peripheral protein Glycoprotein Phosph

Kiểm soát sự truyền tín hiệu và trao đổi

vật chất qua màng tế bào thực vật

Cholesterol

Glycolipid

Transmembrane proteins Filaments of cytoskeleton

Peripheral

protein

Glycoprotein

Phospholipids

Signals

Sự trao đổi vật chất qua màng

- Nước: thẩm thấu, xuống khuynh độ 

- Ion & chất hữu cơ hòa tan + khuếch tán dễ: protein & kênh + vận chuyển hoạt động: bơm ATPaz + vận chuyển hoạt động cấp hai

- Đại phân tử: nhập bào & xuất bào

Các giai đoạn của sự truyền tín hiệu tế bào

Nhận biết kích thích ở màng nguyên sinh chất,

tạo một “tín hiệu”;

Chuyển tín hiệu qua màng nguyên sinh chất;

Chuyên tín hiệu tới phân tử tác động chuyên

biệt (tế bào chất hay nhân TB);

Đáp ứng của tế bào: biểu hiện gen, hoạt hóa

enzym, tổ chức tế bào…;

Dừng phản ứng sau sự bất hoạt các phân tử

truyền tín hiệu.

6

SIGNALING BY GAP JUNCTIONS

Tín hiệu trực tiếp Tín hiệu gián tiếp

Các kiểu Receptors

11

Ba kiểu cơ bản truyền tín hiệu qua màng

12

1 Kênh ion

13

2 Protein G

14

Cơ chế hoạt động của Protein G khi được kích hoạt

15

Protein G điều hòa

kênh ion

Hai kiểu điều hòa của Protein G

1 Đóng mở kênh ion

2 Enzym trên màng TB

16

Protein G điều hòa thông qua enzym màng TB để tạo

thông tin thứ cấp

17

Gắn hay tách loại phosphate là cách làm biến đổi

hình thể protein trong chuỗi truyền tín hiệu.

18

Điều hòa biểu hiện gen bởi cAMP trong TB

19

Phospholipase C kích hoạt truyền tín hiệu kép

20

21

3 Enzyme-linked receptors

Là một thể nhận đơn xuyên màng, khi các tín

hiệu tác động vào thì hệ thống

receptor-linked enzyme được kích hoạt

– Receptor tyrosine kinases, bao gồm các

chất tan qua màng, hormon, yếu tố kích thích

tăng trưởng…

– Cytokine receptors, thể nhận các hormon,

(kiểm soát sự tăng trưởng hay biệt hóa mô /

tế bào)

22

23

Ví dụ Receptor tyrosine kinases kích hoạt protein Ras

24

25

Cytokine receptors signal đến nhân tb theo cách trực tiếp

26

Tóm lại

1 Chuyển tín hiệu sơ khởi thành dạng phân tử có thể kích hoạt các phản ứng

2 Chuyển tiếp tín hiệu đến những vùng tác động khác

3 Khuyếch đại tín hiệu đã nhận được

4 Phân bổ tín hiệu ảnh hưởng đến những phản ứng khác

5 Mỗi bước như thế sẽ mở

ra sự điều biến mới cho những tín hiệu khác

Extracellular signals can act slowly or rapidly

Sự duy trì Ca cyt liên quan đến kênh Ca 2+ và Ca 2+ -ATPaz

(1) kênh Ca2+,

(2) Bơm Ca2+-ATPaz

Ion Ca là một thông tin thứ hai quan trọng của tế

bào thực vật nên các dao động và gia tăng tạm

thời hàm lượng calcium cytosol (Ca cyt ) có vai trò

quan trọng trong sự truyền tín hiệu nhờ ion

calcium (Ca 2+ signaling) Sự duy trì hàm lượng

calcium cytosol liên quan tới nhiều sự kiện:

- Các kênh calcium của màng, mạng nội chất và

không bào làm tăng nhanh và tạm thời hàm lượng

calcium cytosol.

- Các Ca 2+ -ATPase của màng plasma, mạng nội

chất, ti thể, golgi, không bào và các thể vận chuyển

Ca 2+ được dẫn bởi các khuynh độ điện hóa của các

ion khác, đặc biệt là các thể vận chuyển H + /Ca 2+ ,

làm giảm nhanh chóng hàm lượng calcium

cytosol.

Schematic representation of pollen tube growth

(A) Expansive growth in pollen tubes proceeds by insertion of new cell wall material into the apical cell wall (exocytosis) The new cell wall material (pectins) is delivered to the apical region

by actin-mediated transport (black arrows) A continuous and excess flow of vesicles ensures that their availability in the apex

is not a limiting factor [59] The viscosity of the newly deposited wall material is lower than that of the existing wall.

(B) Calcium is supplied to the apical cytosol from the outside through plasma membrane located calcium channels

Sequestration into organelles generates a spatial gradient in the cytosolic calcium concentration between the apex and the shank

of the tube

(C) Events during one cycle of growth in an oscillating pollen tube t1 through t4 indicate four different moments during the cycle ending at t1` with the time interval Dt being equal between all time points (t1) The tube elongates at an accelerating rate, but the rate of cell wall deformation is below the threshold necessary to open the calcium channels (blue) (t2) The cell wall stress and growth rate (elongation rate) are maximal The calcium channels open, allow calcium influx into the cytoplasm (red) and induce the onset of massive secretion events (t3) thickness and is under a low stress The calcium channels are closed (t4) The cell wall stretches

as a result of rapid expansion and low secretion Given that all time intervals Dt are equal, the relative lengths of the arrows are indicative of the different growth rates during the cycle Objects are not drawn to scale.

Vận chuyển succrose

Sự chuyển nhận sucrose đóng

vai trò trung tâm, chủ yếu

thông qua đồng vận chuyển

hay đối chuyển suc/H+ trên

màng cytosol và màng không

bào.

Việc điều hòa vận chuyển suc

chủ yếu thông qua hoạt động

điều hòa phosphorylation.

Ngoài ra, sự tương tác các thể

protein vận chuyển với nhau,

mức độ điều hòa sau phiên

mã… cũng là những cơ chế

điều hòa quá trình này.

Giả thuyết về sự hình thành SUT1 ở tế bào Khoai tây

Pulvinus: bulbous structure in the base of leaves, contains a number of large thin-walled motor cells

Pulvinus

Mimosa pudica, the

sensitive plant

39

Pulvinus cells: