?常见的原核生物有:细菌、蓝藻、放线菌、支原体等。
?细菌、蓝藻、放线菌有细胞壁,而支原体没有细胞壁。
?细菌细胞壁主要成分是肽聚糖。
?蓝藻细胞壁含有纤维素和果胶。
?放线菌细胞壁含有丙氨酸、谷氨酸、氨基葡萄糖和胞壁酸。
?酵母菌细胞壁主要成分是多糖[葡聚糖(30%-34%)和甘露聚糖(30%)。此外,脂质8.5%-13.5%,蛋白质6%-8%。]
?霉菌细胞壁主要成分是多糖(大多数是几丁质、少数种类是纤维素),几丁质是由数百个N—乙酰葡萄糖胺分子,以β—1,4葡萄糖苷键连接而成的多聚糖。
?植物细胞细胞壁含有纤维素和果胶。
8.真菌细胞壁厚约 100~250nm, 它占细胞干物质的 30% 。细胞壁的主要成分为多糖,其次为蛋白质、类脂。在不同类群的真菌中,细胞壁多糖的类型不同。真菌细胞壁
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多糖主要有几丁质 ( 甲壳质 ) 、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖等,这些多糖都是单糖的聚合物,如几丁质就是由 N- 乙酰葡萄糖胺分子,以 b -1 , 4 葡萄糖苷键连接而成的多聚糖。低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,而高等真菌则以几丁质为主。一种真菌的细胞壁组分并不是固定的,在其不同生长阶段,细胞壁的成分有明显不同
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不同生物细胞壁的成分
不同生物细胞壁的成分
真菌细胞壁的成分 细菌细胞的质膜外有细胞壁,重量约占细胞干重的10%~20%。其主要成分是肽聚糖。此外,有的细菌的细胞壁还有胞壁酸和特殊的脂类化合物。
蓝藻的细胞壁的主要成分也是肽聚糖等,此外还含有氨基酸和胞壁肽氨基酸。
真核生物植物细胞的细胞壁是具有一定硬度和弹性的固体布局。其主要成分是纤维素(在初生壁上还有半纤维素和果胶质),它形成了细胞壁的网状框架。
在细胞的生长分化历程中,细胞壁不仅可以扩展和加厚,并且可以由原生质(对于植物细胞来说称原生质体)合成一些物质渗透到纤维素的细胞壁框架内,因而改变细胞壁的性质,使细胞壁完成一定的功能。例如,纤维素细胞壁的框架中添加了木质素而木质化,就增加细胞壁的硬度,增强细胞的支持力量。又如,在表面细胞壁中添加了角质(脂类化合物),使角质化的细胞壁透水性降低,增强了细胞壁防止水分损失的效用。栓质化(栓质为脂类物质)的细胞壁,增强了不透水、不透气的性能,增强了掩护效用。水稻、小麦、玉米等作物的茎、叶表皮细胞发生硅质化(渗透了二氧化硅),使细胞壁硬度增加,加强了作物茎杆的支持效用,等等。细胞壁上有胞间连丝,这些胞间连丝较多地出现在细胞壁没有加厚的位置上,这有帮助于细胞间的物质交换。 酵母菌的化学z组分比较特殊,主要由”酵母纤维素”组成,它类似三明治---外为甘露聚糖,内层为葡聚糖,间层有一层蛋白质份子,此外,壁上还含有少量的类脂和几丁质.蜗牛消化酶对于酵母菌细胞壁有良好的水解效用,可用来制备原生质体,细胞壁的主要成分是葡聚糖和甘露聚糖,占壁干重的85%以上,其余是蛋白质、氨基葡萄糖、磷酸和类脂,几丁质含量随种而异。裂殖酵母的细胞壁,一般不含几丁质,啤酒酵母含几丁质约1~2%,有些丝状酵母含几丁质跨越2%。
植物细胞壁的主要成分 结合高中教材谈植物的细胞壁
【摘 要】植物细胞壁在中学生物教材中介绍较少,学生在学习过程中对细胞壁认识较模糊,下面结合高中教材介绍几点关于细胞壁的知识,希以帮助部分师生建立对细胞壁较为完整的认识。
【关键词】细胞壁;物质组成;结构;形成;功能
1 物质组成
细胞壁的成分也随细胞的生长和发育而变化。从功能角度看,最重要的成分是90%左右的多糖(纤维素、半纤维素、果胶)和10%左右的蛋白质(结构蛋白、酶、凝集素)。其次还有木质素等酚类化合物、角质等脂类化合物和硅氧化物等矿物质。高中教材讲细胞壁的主要成分是纤维素和果胶是从干重所占百分比来说的,纤维素是以葡萄糖为基本单位,以糖苷键相连而形成的无分支的长链。纤维素分子有相
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同的极性,这种结构非常牢固,从而使细胞壁具有高强度和抗化学降解能力。
2 细胞壁的结构
自1665年胡克(RobertHook)用他自制的复式显微镜观察软木切片时,所看到的“细胞”实际上就是植物的细胞壁。高中生物学教材中在《质壁分离和质壁分离的复原》的实验中,我们以紫色洋葱鳞状叶外表皮细胞材料在光学显微镜下观察:表皮为一层扁平细胞,细胞间彼此相连没有缝隙 ,细胞壁透明,明显可见的是细胞的侧壁,并没有对细胞壁做过多的介绍。如果我们轻微调节细准焦螺旋,使细胞厚度上的不同部位分别成像,就可以看到立体的结构。在彼此相连的细胞之间,各个细胞有自己的细胞壁,中间以胞间层相连。在光学显微镜下细胞壁的结构看似一层,实际上典型的高等植物细胞壁的结构为分为三层:胞间层、初生壁和次生壁。在光学显微镜下细胞壁在有些处为一段一段的 ,断处实际上是很薄的凹陷称为孔纹,在同一点上相邻的细胞都凹陷形成单纹孔对,有胞间连丝相通,胞间连丝有助于细胞间进行信息交流。
2.1胞间层
胞间层是新的子细胞形成是产生的,以果胶为主要成分。果胶是一类多糖物质,胶黏而柔软,能将相邻细胞黏在一起,果胶物质的可塑性能缓冲细胞间的挤压又不致阻碍初
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生壁生长和扩大表面积。
胞间层可以在一些酶、酸或碱的作用下发生分解,使相邻细胞失去连接而彼此分离,这就是西瓜成熟时开裂的原因。高中教材中观察植物细胞有丝分裂的实验中解离即时利用盐酸破坏胞间层。
2.2初生壁
初生壁是在细胞发育,体积增大过程中形成的结构。相邻细胞的初生壁位于胞间层的两侧,成分以纤维素和果胶为主。初生壁一般较薄,约1,3μm,伸缩性较强。高中教材中提到根尖分生区细胞没有质壁分离现象是因为细胞没有大液泡,原生质伸缩不明显,而另一个原因就是细胞壁以初生壁为主,因此与原生质层伸缩性无较大差异。
2.3次生壁
次生壁是某些细胞分化成熟过程中在初生壁内侧形成的结构。此时细胞体积停止增大,有的细胞原生质体逐渐消失。一般比初生壁厚,构成成分以纤维素为主,还有木质素,角质素等。随着次生壁厚度增加,伸缩性减弱。高中教材质壁分离实验中,细胞壁伸缩性之所以较小就是因为初生壁的加厚。
3 细胞壁的形成与生长
在高中生物教材中讲述细胞壁的形成是在细胞分裂的末期,在赤道板的位置出现了一个细胞板,细胞板从中间向
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四周横向扩展,逐渐形成新的细胞壁,高尔基体参与了细胞壁的形成。事实上细胞壁的形成是多种细胞器配合作用的结果。在细胞分裂的后期在母细胞的赤道板面上,有由高尔基体和内质网分泌的许多大小不一的分泌囊泡,它们不规则地聚集在一起,囊泡中含有组成细胞壁的各种糖类。囊泡借助细胞中微管的运动逐渐整齐的排列在一起,囊泡相互融合形成细胞的细胞膜,其中一部分物质连接形成细胞板。细胞板发展为子细胞壁的胞间层,随后胞间层两侧及母细胞壁的内侧有果胶质和纤维素的沉积形成初生壁,然后纤维素在微管的参与下定向沉积与初生壁的内侧形成次生壁,增强了植物的支持能力。初生壁的生长主要增大细胞表面积,而次生壁的生长则增加壁的厚度。在次生壁的增厚过程中,细胞内合成一些物质渗入其中,改变壁的性质,以适应不同细胞在功能上的变化。(具体见下表)
同时细胞次生壁在增厚过程中常有一些凹陷区域,有许多胞间连丝通过,是细胞间物质、信息和能量的直接通道。
4 细胞壁的功能
因为植物的细胞壁在细胞死亡后仍保持其固有的状态,所以在过去人们一直认为它是代谢上无活性的物质。本世纪分子生物学的兴起,有力地促进了细胞生物学研究的发展,已证明高等植物细胞壁的不仅是一个机械的支架,更重
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要的是一个能进行代谢活动的结构,它参与细胞的生长、分化、识别、抗病等过程。
4.1机械支持
植物细胞壁增强植物的机械强度,细胞木质化可以抵御重力与强风的影响。
4.2物质运输
离子、小分子的多糖、和一部分分子量较低的蛋白质可以通过细胞壁,而大分子则不能通过,所以细胞壁在一定程度上控制细胞间物质的运输。
4.3细胞识别
例如根瘤菌与豆科植物的识别以及花粉与柱头的识别都与细胞壁上的多糖物质有关。
4.4保护作用
在植物感染病原体时,细胞壁可使植物产生过敏性死亡,从而病原体不能扩散。
总之在细胞生长调控和植物防御等方面细胞壁都有重要作用。
参考文献:
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[5] 李杨汉.1985.植物学.第二版.北京:高等教育出版社
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细胞壁成分测定
一、杏鲍菇(pleurotus eryngii)冷藏保鲜技术及自溶机理研究(巩晋龙2013福建农林大学)
细胞壁物质成分(蛋白质、可溶性糖、几丁质、纤维素)的测定
(1) 细胞壁乙醇不容物(AIS)的制备:参照Zivanovic S et al.等[144]方法并做一些修改:取混匀后的样品组织200 g于95%的乙醇溶液中浸提10 min,然后煮沸5 min,放置于室温下沉淀过夜,过滤,残渣用78%乙醇进行洗涤,过滤后60 ℃真空干燥过夜,置于干燥器中冷却至室温,干样经粉碎后过筛,即得乙醇不容物(AIS)。
(2) 细胞壁物质成分的测定:
乙醇不容物(AIS)中可溶性蛋白质含量的测定参照考马斯亮蓝染色法[117],以标准牛血清蛋白溶液制作标准曲线。精确称取 25 mgAIS,加蒸馏水,浸提 10 min,12000×g 离心20 min,吸取 1.0 mL 上清液于 10 mL 容量瓶并定容至刻度。吸取 1.0 mL 样品提取液,放入具塞试管中,加入 5.0 mL 考马斯亮蓝 G-250 溶液,充分混合,放置 2 min 后在波长 595 nm 处比色测定其吸光度,重复 3 次,计算可溶性蛋白质的含量。
乙醇不容物(AIS)中可溶性糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[117]以标准蔗糖溶液制作标准曲线。精确称取 25 mgAIS 于 20 mL 具塞试管中,加入 10 mL 蒸馏水,薄膜封口,沸水中煮沸提取 30 min,冷却、过滤,将残渣回收到试管中,加 10 mL 蒸馏水,重复沸水浴提取 10 min,过滤,洗涤,将滤液一并转入 50 mL 容量瓶并定容至刻度。吸取 1.0mL 提取液于具塞试管中,加入 1.0 mL 蒸馏水,1.0 mL 0.09 g/mL 苯酚溶液,摇匀,再加入 5.0 mL的浓硫酸,充分振荡后在室温下反应 30 min,在波长 485 nm 处比色测定其吸光度,重复3 次,计算可溶性糖的含量。
乙醇不容物(AIS)中几丁质的测定方法参照傅海舰等[145],以标准 D-氨基葡萄糖盐酸盐溶液制作标准曲线。精确称取 25 mg 于 25 mL 容量瓶中,加入 5 mL 2 mol/L 盐酸溶液溶胀,混匀后,冰水浴中加入 15 mL 浓硫酸,沸水中煮沸 30 min,冷却至室温,去离子水定容至刻度。吸取水解液 1 mL 与 10 mL 容量瓶中,依次加入 1.0 mL 2%间苯二酚水溶液、
7.5 mL 75%浓硫酸溶液,混匀,沸水浴加热 30 min,凉水冲至室温,定容,以空白作对照,在 500 nm 处比色测定其吸光度,重复 3 次,计算几丁质含量。
乙醇不容物(AIS)中纤维素含量的测定方法参照宁正祥等[146]以标准葡萄糖溶液制作标准曲线。精确称取 0.5 gAIS 与烧瓶内,加入 120 mL 2%盐酸溶液,回流煮沸 3 h,抽滤,用热水洗涤 2~3 次,抽干,再用乙醇和乙醚洗涤 1 次,低温烘干。用 20 mL 80%硫酸溶液将其转移到锥形瓶内,摇匀,放置 2 h,加入 300 mL 蒸馏水,置于沸水浴中加热 5 h,冷却,过滤至 500 mL 容量瓶并用蒸馏水定容至刻度。取 0.5 mL 样品提取液加入 25 mL 具塞刻度试管中,加 1.5 mL 蒸馏水、0.5 mL 蒽酮-乙酸乙酯试剂和 5.0 mL 浓硫酸,充分振荡,沸水浴加热 1 min,冷却至室温,在 630 nm 处比色测定其吸光度,重复 3 次,计算纤维素含量。
二、主要食用菌采后品质劣变机理及调控技术研究(姜天甲2010浙大)
1 细胞壁乙醇不溶物(alcohol-insoluble residue,AIR)的提取
乙醇不溶物(AIS)的制备参照Zivanovicetal.(2000)等的方法。细胞壁各组分抽提参照Sietsmaetal.(1981)的方法并做了些修改:取20omgAIS,用煮沸的蒸馏水15mL抽提Zh,提取
溶液在4oc经13000只g离心20min,收集上清液并定容至25mL得水溶性组分;取水不溶性沉淀,以IMNaoH溶液15mL在60OC下抽提20min,旋转离心,收集上清液并用冰醋酸将PH值调至7.0,定容至25mL得IMNaOH可溶性组分;取IMNaOH不溶残渣,以10MNaOH溶液15mL煮沸并抽提111,旋转离心,收集上清液并用冰醋酸将PH值调至7.0,定容至25mL得IOMNaOH可溶性组分;取IOMNaOH不溶残渣,以6MHel溶液smL煮沸并抽提4h,旋转离心后收集上清液,残渣用IMNaOH溶液10mL在60oC下抽提20mill,旋转离心并收集上清液,将这两部分上清液合并然后用水定容至25mL得HCI/IMNa0H可溶性组分;剩余不溶物为残渣组分。
2 细胞壁物质成分的分离和测定
乙醇不溶物(AIS),水溶性组分与1MNaoH可溶性组分中的可溶性蛋白含量参照Bradford(1976)的方法进行测定,以牛血清白蛋白制作标准曲线。吸取提取液一lmL于试管中,然后加入smL考玛斯亮蓝G一250试剂,混合均匀,放置5min后在595nm下比色测定吸光度,计算可溶性蛋白含量。
乙醇不溶物(A工S)与所有组分中的可溶性糖含量测定采用葱酮比色法(曹建康等,2007),以蔗糖制作标准曲线。吸取提取的上清液lmL于试管中,加lmL蒸馏水,O.smL葱酮乙酸乙醋和smL浓流酸,充分振荡后立即放入沸水浴中保温lmin,取出后自然冷却至室温,以空白作参比,在63Onm波长下测其吸光度,计算可溶性糖含量。
乙醇不溶物(AIS)与所有组分中的几丁质的测定方法参照傅海舰等(2003),以D一氨基葡萄糖盐酸盐制作标准曲线。吸取水解液lmL于10mL的容量瓶中,加2%间苯二酚水溶液lmL,然后加入75%的浓硫酸溶液7.smL混匀,沸水浴中加热3omin,凉水冲至室温,定容,以空白作参比,在soonm波长下测其吸光度,计算几丁质含量。
乙醇不溶物(AIS)中的纤维素含量参照UPdegraff(1969)的方法进行测定,以纯纤维素制作标准曲线。吸取提取液ZmL于试管中,加入O.smLZ%葱酉同试剂,并沿管壁加smL浓HZSO4,塞上塞子,摇匀,静置12min,然后在62Onm波长下测其吸光度,计算纤维素含量。
16.卵菌类的细胞壁主要成分是
16.卵菌类的细胞壁主要成分是____。
A. 硅质 B. 几丁质 C. 纤维素 D. 木质素 17.霜霉的无性生殖产生____。
A. 分生孢子 B. 孢囊孢子 C. 粉孢子 D. 游动孢子 18.下列哪一种植物属真菌植物,
A. 地钱 B. 海金沙 C. 冬虫夏草 D. 发网菌 19.根霉的无性生殖产生____。
A. 分生孢子 B. 孢囊孢子 C. 粉孢子 D. 游动孢子 20 青霉属于哪一种菌类植物,
A. 子囊菌 B. 细菌 C. 放线菌 D. 担子菌
21蘑菇的子实体称____。
A. 子囊壳 B. 细菌 C. 放线菌 D. 担子果 22.担子果为木质的或木栓质的是哪种担子果,
A. 香菇 B. 灵芝 C. 猴头 D. 蘑菇
23.栽培木耳的木头上生长的木耳菌丝体是____。
A. 单核菌丝体 B. 双核菌丝体 C. 多核菌丝体 D. 无隔菌丝体 24.松萝属于____。
A. 裸子植物 B. 地衣 C. 苔藓植物 D. 蕨类植物 25.苔藓植物的孢子萌发首先形成____。
A. 配子体 B. 原丝体 C. 孢子体 D. 芽体 26.苔藓植物具____。
A. 真根 B. 假根 C. 既有真根又有假根 D. 无根只有鳞片 27.苔藓植物的生活史, 减数分裂发生在____。
A. 合子分裂产生胚时 B. 产生精、卵时
C. 产生孢子时 D. 原丝体发育成配子体时 28(苔藓植物的有性生殖为____。
A(同配生殖 B(异配生殖 C(卵式生殖 D(接合生殖 29(苔藓植物的孢子体的营养方式为____。
A(自养 B(腐生 C(寄生或半寄生 D(腐生和寄生 30(地钱的下列结构中,属于孢子体世代(染色体为2n)的是____。
A(胞芽 B(孢蒴 C(假根 D(精子器
31(苔藓植物的孢蒴又称____。
A(配子囊 B(孢子囊 C(卵囊 D(精子囊
32(苔藓植物的生活史,减数分裂发生在____。
A(合子分裂产生胚时 B(产生精、卵时C(原丝体发育成配子体时D(产生孢子时
33(苔藓植物具____。
A(假根 B(既有真根又有假根 C(真根 D(既有真根又有鳞片 34(下列哪项不是藓纲植物所具有的特征____。
A(叶状体 B(叶作螺旋排列 C(中有中肋 D(有蒴齿 35(某种蕨具有无孢子生殖现象,那么,经过无孢子生殖产生的配子体的染色体数目为____。
A(1n B(2n C(3n D(4n
36(下列蕨类植物中,孢子具弹丝的是____。
A(紫萁 B(肾蕨 C(木贼 D(石松
37(下列蕨类植物中,植物体的茎具明显的节与节间之分的是____。
A(石松 B(水韭 C(问荆 D(芒萁
38(真蕨亚门植物体上常具鳞片和毛,其作用为____。
A(支持作用 B(分泌作用 C(吸收作用 D(保护作用 39(下列蕨类各亚门中,叶不为小型叶的是____。
A(松叶蕨亚门 B(楔叶亚门 C(水韭亚门 D(真蕨亚门 40(下列蕨类中柱类型中,最原始的中柱类型是____。