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1、鉀離子是一種對(duì)于植物生長(zhǎng)和發(fā)育必需的元素,但目前對(duì)鉀離子跨膜運(yùn)輸機(jī)制是如何被調(diào)控的還不為所知。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)武維華教授等人在2006年6月30日的《細(xì)胞》上說,蛋白激酶CIPK23在鉀離子低濃度情況下可以調(diào)控鉀離子運(yùn)輸。這一研究對(duì)于某些作物疾病的治療具有指導(dǎo)意義。鉀離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)制<正>鉀離子是一種對(duì)于植物生長(zhǎng)和發(fā)育必需的元素.植物細(xì)胞離子跨膜運(yùn)輸機(jī)制1.被動(dòng)運(yùn)輸(passivetransport):不需要代謝提供能量的順著電化學(xué)勢(shì)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn)離子的過程.簡(jiǎn)單擴(kuò)散(simplediffusion)通過
2、膜或通道的擴(kuò)散易化擴(kuò)散(Facilitateddiffusion）通過載體的擴(kuò)散）Theexchangeofionsandsolutesacrossmembranesmayinvolvesimplediffusion,facilitateddiffusion,oractivetransport.）2主動(dòng)運(yùn)輸(activetransport)：利用代謝能量逆電化學(xué)勢(shì)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)離子的過程稱為主動(dòng)運(yùn)輸。2.2.1原初主動(dòng)運(yùn)輸（primaryactivetransport):直接偶聯(lián)著ATP水解將溶質(zhì)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸
3、過程。Hypotheticalstepsinthetransportofacationagainstitschemicalgradientbyaelectrogenicpump.質(zhì)膜+-ATPase(P-ATPase):它是質(zhì)膜上的一種插入蛋白，其水解ATP部分在質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)一側(cè)質(zhì)膜H+-ATPase建立的跨膜的+部分在質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)一側(cè),質(zhì)膜建立的跨膜的H部分在質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)一側(cè)建立的跨膜的濃度梯度和電勢(shì)梯度，為其它離子或分子的跨膜運(yùn)輸提供動(dòng)力。濃度梯度和電勢(shì)梯度，為其它離子或分子的跨膜運(yùn)輸提供動(dòng)力。此外，它也
4、具有除去胞質(zhì)中過多的維持其一定的pH的作用的作用。此外，它也具有除去胞質(zhì)中過多的H+,維持其一定的的作用。質(zhì)膜H質(zhì)膜+-ATPase(P-ATPase)是植物生命活動(dòng)的主宰酶是植物生命活動(dòng)的主宰酶（masterenzyme).由單條肽鏈構(gòu)成，其分子量約100,000D,10個(gè)跨膜區(qū)域；4由單條肽鏈構(gòu)成，跨膜區(qū)域之間的親水區(qū)有ATP結(jié)合位點(diǎn)天冬氨酸殘基，此區(qū)域高度保守。H+結(jié)合的位點(diǎn)可能在6-10跨膜區(qū)。1-3跨膜域可能與天冬酰鞍-磷酸鍵水解有關(guān).碳端區(qū)域是一自抑制域,通過酶切除去或點(diǎn)突變都會(huì)使其活性大大
5、提高.過酶切除去或點(diǎn)突變都會(huì)使其活性大大提高.MembranedispositionofplasmamembraneH+-ATPaes.D:aspartyl專—抑制劑：VO4-3，已烯雌酚（DES）抑制劑底物是ATPMg，磷酸共價(jià)結(jié)合到天冬酰胺殘基上。γ-磷酸共價(jià)結(jié)合到天冬酰胺殘基上?；钚允躳H調(diào)節(jié)，最適pH6.5當(dāng)胞質(zhì)pH降低時(shí)，被激活，受K+激活。受各種信號(hào)如光、激素、病原菌激活。通過解除C-端抑制域抑制作用或影響其表達(dá)起作用。抑制作用或影響其表達(dá)起作用。由多基因家族基因編碼，表達(dá)具有組織特異性。M
6、odelfortheactivationofP-ATPasebyphosphorylationandfusicoccin.Tissue-specificexpressionofgenesfortheplasmamembraneH+-ATPaseinArabidopsis.(A)Stemcross-sectionofArabidopsisexpressingAHA3-c-Mycfusionprotein.(B)AHA10genepromoterisexpressedindevelopingseedassh
7、ownbyGusstaining.液泡膜H+-ATPase(V型-ATPase)：催化部分在細(xì)胞質(zhì)一側(cè)，在水解ATP過程中，將H+泵入液泡，建立跨液泡膜的H+濃度梯度和電勢(shì)梯度。它是由至少10個(gè)亞基構(gòu)成的復(fù)合物,分子量750kD;對(duì)釩酸不敏感，而受NO3抑制；不受K+激活，可被Cl-刺激；V-ATPasemodelCa+-ATPase；利用ATP水解釋放能量，將Ca+從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞壁中或液泡中。Ca2+是胞內(nèi)第二信使，其濃度微小波動(dòng)會(huì)顯著影響細(xì)胞生命活動(dòng)，植物細(xì)胞通過Ca2+—ATPase活性調(diào)節(jié)保
8、持胞質(zhì)游離Ca2+的一定水平。在質(zhì)膜、葉綠體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜上均有Ca2+ATPase存在.均屬P型ATPase.H+-PPase：為80KD的多肽，催化PiPi水解，利用釋放的能量將H+從胞質(zhì)泵進(jìn)液泡。ABCtransporters：它可利用ATP水解產(chǎn)生的能量直接將有機(jī)物分子跨膜運(yùn)輸，完全不依賴H+梯度。3.高等植物K+的跨膜運(yùn)輸機(jī)制進(jìn)展3.1：K+的跨膜運(yùn)輸機(jī)制植物根組織對(duì)K+吸收的動(dòng)力學(xué)：植物根組織對(duì)K+的吸收表現(xiàn)出兩個(gè)動(dòng)力學(xué)
