乙酰胆碱酯酶在蚕豆保卫细胞中集中分布

动物细胞中,乙酰胆碱酯酶负责把乙酰胆碱水解为胆碱和乙酸以起到终止信号的作用。蚕豆（ＶｉｃｉａｆａｂａＬ．）保卫细胞原生质体表面具有特异的水解乙酰胆碱的酯酶,光可以激活该酶的活性。组织学定位的结果显示,酶反应产物主要分布于气孔保卫细胞内壁和腹壁的外侧及内壁和腹壁中,表明一种类似于动物突触传递的机制可能存在于气孔保卫细胞和周围细胞之间,即乙酰胆碱发挥作用后由乙酰胆碱酯酶分解以终止其作用;此外开放的气孔周围具有更高的酶活性,说明乙酰胆碱酯酶可通过水解气孔周围的乙酰胆碱而调控气孔运动     

烟碱型乙酰胆碱受体参与乙酰胆碱调控的气孔运动

动物细胞中 ,乙酰胆碱功能的发挥要求乙酰胆碱受体的参与 ,烟碱型受体的激活剂可以直接影响膜对离子的通透性 .在乙酰胆碱诱导的气孔开放过程中 ,可能同样涉及到烟碱型受体的作用 ,药理学的证据表明烟碱型乙酰胆碱受体参与乙酰胆碱调控的气孔运动 ,而且烟碱型乙酰胆碱受体介导的气孔开放与介质中的离子组成密切相关 ,只有在含K⁺的介质中烟碱才可以诱导气孔开放而在含Ca^{2 +}的介质中没有作用 ;同样 ,烟碱型乙酰胆碱受体的抑制剂只有在含K⁺的介质中才能抑制乙酰胆碱诱导的气孔开放 .进一步利用荧光定位技术证明烟碱型受体存在于蚕豆气孔保卫细胞中 ,而且主要分布在保卫细胞原生质体的表面 .免疫印迹实验初步证明在保卫细胞原生质体的微粒体中存在着能与动物烟碱型乙酰胆碱受体的α和β亚基发生免疫交叉反应的蛋白条带 .以上结果表明烟碱型乙酰胆碱受体存在于保卫细胞中 ,而且介导了乙酰胆碱诱导的气孔在含K+介质中的开放 .     

蚕豆保卫细胞原生质体质膜ABA结合蛋白与气孔对ABA敏感性的关系

在测定蚕豆(Vicia faba L.)保卫细胞原生质体质膜ABA结合蛋白的解离常数(Kd)和最大结合容量的基础上,进一步研究了几种因子(pH、光)对Kd和最大结合容量的影响。结果显示:pH并不改变结合蛋白的Kd值,而仅影响每个原生质体结合的分子数;光、暗处理的结果表明,光可使结合蛋白的Kd值增大,每个原生质体结合的ABA分子数减少,而暗处理可使结合蛋白的Kd值减小及每个原生质体结合的分子数增多,说明黑暗可提高气孔保卫细胞对ABA的敏感性,而光可以降低气孔保卫细胞对ABA的敏感性。因此,光、暗可以通过调节ABA结合蛋白的Kd值来调节气孔对ABA的敏感性。     

蚕豆保卫细胞原生质体质膜ABA结合蛋白的理化特性

以蚕豆(Vicia faba L.)保卫细胞原生质体为材料,证明在其质膜外侧存在着对ABA高亲和力的结合蛋白。这种蛋白与ABA作用的最适pH为6.5;在25℃时.其特异结合比高于0℃时的特异结合比;在温育30min时即达到其最大结合。它与ABA作用的解离常数为2.0×10~(-8)mol/L,每个原生质体上大约有3.2×10~6个结合位点。该结合蛋白内部具有维持其功能所必须的二硫键,而且其功能的发挥要求介质中有一定浓度的Ca~(2 )的存在。     

高等植物中的乙酰胆碱

乙酰胆碱是动物神经传导中重要的神经递质,它在高等植物中也普遍存在,并参与调控某些生理过程。本文对植物乙酸胆碱研究的历史和现状作了介绍。     

Nicotinic acetylcholine receptor is involved in acetylcholine regulating stomatal movement

Ｒｅｃｅｐｔｏｒ,ｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｓｉｔｅｏｆｃｅｌｌｐｅｒｃｅｉｖｉｎｇｅｘｔｅｒｎａｌｓｉｇｎａｌｓ,ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｅｌｌｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ[1].Ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｅｕｒｏｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｓｉｇｎａｌｓａｔｊｕｎｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｎｅｒｖｅｓａｎｄｂｅｔｗｅｅｎｎｅｒｖｅａｎｄｍｕｓｃｌｅ.Ｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆａｃｅｔｙｌｃｈ…     

乙酰胆碱与蚕豆气孔运动的关系

在蚕豆（ViciafabaL）幼苗中,很尖的切除可以引起植株蒸腾速率的逐渐下降;而在这一过程中植株地上部水势保持不变;外施乙酰胆碱可以使蒸腾速率基本恢复到断根前的水平。利用气质联动技术对乙酰胆碱的内源性进行了鉴定,结果表明蚕豆的类乙酰胆碱提取物具有与人工合成的乙酰胆碱和高等动物脑组织中类乙酰胆碱提取物相同的质谱谱线,说明乙酰胆碱是蚕豆中的一种内源物质。为了对乙酰胆碱进行快速而准确的测定,建立了测定乙酰胆碱的热裂解的气相色谱法。利用这种方法测定的结果表明,在从根的切除到不定根重新长成的整个过程中,叶片下表皮中乙酰胆碱的含量与叶片的蒸腾速率及根的存在和生长状态密切相关,表明内源的乙酰胆碱可能参与调控植物的气孔行为;这一推论又为乙酰胆碱对表皮条中气孔开度的刺激效应和乙酰胆碱酯酶抑制剂neostig－mine可以增加气孔对乙酰胆碱的敏感性的实验进一步证实。     

乙酰胆碱与蚕豆气孔运动的关系

在蚕豆(Vicia faba L.)幼苗中,根尖的切除可以引起植株蒸腾速率的逐渐下降;而在这一过程中植株地上部水势保持不变;外施乙酰胆碱可以使蒸腾速率基本恢复到断根前的水平。利用气质联动技术对乙酰胆碱的内源性进行了鉴定,结果表明蚕豆的类乙酰胆碱提取物具有与人工合成的乙酰胆碱和高等动物脑组织中类乙酰胆碱提取物相同的质谱谱线,说明乙酰胆碱是蚕豆中的一种内源物质。为了对乙酰胆碱进行快速而准确的测定,建立了测定乙酰胆碱的热裂解的气相色谱法。利用这种方法测定的结果表明,在从根的切除到不定根重新长成的整个过程中,叶片下表皮中乙酰胆碱的含量与叶片的蒸腾速率及根的存在和生长状态密切相关,表明内源的乙酰胆碱可能参与调控植物的气孔行为;这一推论又为乙酰胆碱对表皮条中气孔开度的刺激效应和乙酰胆碱酯酶抑制剂neostigmine可以增加气孔对乙酰胆碱的敏感性的实验进一步证实。