乙酰胆碱的化学本质是什么 乙酰胆碱的化学本质( 三 )


细胞膜对离子的通透性乙酰胆碱质子流出大豆根尖细胞,诱导菠菜叶片膜电位的变化,抑制蓝光诱导的大豆下胚轴hook膜电位的超极化和该组织对钾的吸收,所有这些都涉及乙酰胆碱对细胞膜通透性的调节 。
乙酰胆碱不仅能影响上述过程,还能影响组织对钙离子的吸收 。发现乙酰胆碱可以* * *黄燕麦胚芽鞘对钙离子的吸收 。乙酰胆碱酯酶抑制剂可增加组织对乙酰胆碱的敏感性;钙通道抑制剂可以抑制乙酰胆碱钙吸收的增加 。这些结果表明乙酰胆碱参与植物钙通道的调节 。
对膜磷脂代谢的影响乙酰胆碱可以影响植物的膜脂代谢 。例如,它能抑制黄化大豆茎中磷并入磷脂分子,但在有氧条件下主要抑制磷并入磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱,而乙酰胆碱在无氧条件下主要抑制磷并入磷脂酰肌醇 。这些结果表明,植物磷脂和动物磷脂有相似之处,乙酰胆碱也能影响植物磷脂的代谢 。
参与植物和细胞之间的相互作用 。在生态环境中,植物之间、植物之间以及植物与其他生物之间往往存在着相互作用的关系 。这种相互作用既可以是促进的,也可以是抑制的,即表现为相互发展、相互* * *的关系 。根瘤菌侵染大豆形成的根瘤中存在乙酰胆碱酯酶,乙酰胆碱酯酶的更大活性与根瘤中氮的更大均化期一致,提示乙酰胆碱及其酯酶在根瘤菌与寄主植物的相互作用中起一定作用 。乙酰胆碱酯酶也存在于地衣的叶状体中,主要分布在构成地衣的真菌和藻类的界面上 。孢子形成期间,乙酰胆碱酯酶活性增加,酶活性集中在接触带 。乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶参与地衣生物相互作用的机制可能是通过调节膜的离子通透性和介导环境中的光对地衣繁殖的影响,也可能参与花粉和柱头的鉴别 。乙酰胆碱酯酶主要分布在矮牵牛雌蕊的柱头表面,也存在于花粉粒和花粉管的顶端 。乙酰胆碱的激活剂和拮抗剂以及乙酰胆碱酯酶的抑制剂可以影响一些植物的花粉萌发和花粉管伸长 。因此,推测乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶可能参与了植物柱头与花粉的相互作用 。
乙酰胆碱在植物细胞中的作用机制
乙酰胆碱与动物细胞中的受体结合后,一方面直接影响细胞膜对离子的通透性,另一方面通过各种第二信使影响各种生理过程 。在植物界,虽然乙酰胆碱受体尚未被生化测定,但一系列药理学证据表明,植物中确实存在乙酰胆碱受体 。对乙酰胆碱与植物受体的结合知之甚少 。除去上述零散的研究,只有等人系统地研究了乙酰胆碱在植物细胞中的作用机制,并揭示了一些细节 。
受体介导的信号转导
原生质体膨胀的红光能* * *小麦叶肉细胞的原生质体体积变黄,这种现象可被随后的远红光照射所逆转,说明这种反应是受光敏色素控制的 。红光对原生质体体积扩大的作用要求培养基中含有Ca2+乙酰胆碱,这是人体内一种重要的兴奋性神经递质 。卵磷脂的化学本质是磷脂酰胆碱,是用乙酰辅酶a将胆碱乙酰化而产生的 。乙酰胆碱可以代替红光在黑暗中引起原生质体肿胀 。与红光引起的反应不同,乙酰胆碱不仅能在含Ca2+的培养基中引起原生质体膨胀,而且能在含Na+或K+的培养基中引起原生质体膨胀 。
除乙酰胆碱外,只有氨甲酰胆碱能使原生质体膨胀,而胆碱、丙酰胆碱和丁酰胆碱没有这种作用 。乙酰胆碱酯酶抑制剂毒扁豆碱可以增加原生质体对乙酰胆碱的敏感性 。可以认为乙酰胆碱可以特异性地使小麦叶肉原生质体的肿胀变黄[3] 。
乙酰胆碱受体是否参与乙酰胆碱诱导的原生质体膨胀,可以通过乙酰胆碱受体的激活剂和抑制剂来确定 。乙酰胆碱N型受体激活剂尼古丁在含Na+或K+的培养基中能直接扩增原生质体,但在含Ca2+的培养基中无作用 。与上述结果不同的是,M型受体激动剂毒蕈碱在含Ca2+的培养基中能扩增原生质体,但在含Na+或K+的培养基中无作用 。使用乙酰胆碱受体抑制剂的研究也得出了同样的结论 。M-受体抑制剂阿托品在含Na+或K+的培养基中对乙酰胆碱诱导的原生质体扩张无影响,但在含Ca2+的培养基中能抑制乙酰胆碱诱导的原生质体扩张 。n型受体抑制剂姜黄对乙酰胆碱在含Ca2+的培养基中的原生质体扩增没有影响,但在含Na+或K+的培养基中对乙酰胆碱有抑 *** 用 。荧光定位技术证明N型乙酰胆碱受体主要分布在原生质体表面 。