1、细胞壁的主要成分:
革兰阳性(G+)菌和革兰阴性(G-)菌的细胞壁化学组成,既有相同又有不同的成分。
1)肽聚糖:又称黏肽。为革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共同成分。肽聚糖的结构由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成(革兰阴性菌的肽聚糖无交联桥)。
2)磷壁酸:为革兰阳性菌细胞壁特殊成分。磷壁酸是革兰阳性菌重要的表面抗原,可用于细菌的血清学分型。
3)外膜层:为革兰阴性菌细胞壁特殊成分。位于细胞壁肽聚糖的外侧,由脂多糖、脂质双层、脂蛋白三部分组成。
G+菌的肽聚糖之间通过五肽交联桥与四肽侧链交联,构成三维立体结构。G-菌的肽聚糖由四肽侧链直接交联,形成二维结构。
2、结构
细胞壁分为3层,即胞间层(中层)、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在一起形成组织。初生壁在胞间层两侧,所有植物细胞都有。次生壁在初生壁的里面,又分为外(S1)、中(S2)、内(S3)3层,在内层里面,有时还可出现一层。
这样的厚壁,水分和营养物就不能透过。有些植物的次生壁上具瘤层,还分化有特殊结构,如纹孔和瘤状物等。纹孔是细胞间物质流通的区域,而瘤状物则是次生壁里层上的突起。
细菌细胞壁坚韧而富有弹性,保护细菌抵抗低渗环境,承受所在环境内的5~25个大气的渗透压,并使细菌在低渗的环境下细胞不易破裂。
3、功能
细胞壁对维持细菌的固有形态起重要作用;可允许水分及直径小于1nm的可溶性小分子自由通过,与物质交换有关;细胞壁上带有多种抗原决定簇,决定了细菌菌体的抗原性。
扩展资料
细菌细胞壁肽聚糖的合成:肽聚糖具有生物活性,烯醇式丙酮酸转移酶是肽聚糖合成过程的关键酶之一,对它进行抑制可以有效抑制细胞壁的合成进程,从而提高机体的免疫能力和抗肿瘤能力。肽聚糖的合成受细胞周期的影响分为几个阶段。
第一个阶段是在细胞质内完成的,主要是合成N-乙酰胞壁酸五肽。先由葡萄糖经过一系列的反应生成N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸,然后进行与糖载体的结合,生成N-乙酰葡萄糖胺等,直至胞壁酸五肽的合成。
第二个阶段是在细胞膜内完成的,溶菌酶担当了肽聚糖单体合成时各部分的组装和运输功能,主要是借助细菌萜醇这一脂质载体进行对N-乙酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡萄糖胺合成,最终生成双糖肽亚单位。
第三个阶段是在细胞壁生长点中进行的,双糖肽被插入细胞壁生长点上的肽聚糖骨架中,多糖链通过转糖基作用,延伸成双糖单位,再通过转肽酶的作用,交联相邻的多糖链成网状结构形成肽聚糖。
-细菌
植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶
细菌细胞壁主要成分是肽聚糖
真菌细胞壁中主要成分为几丁质。
构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类,它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。
植物细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一。主要成分为纤维素和果胶。 由三部分组成: (1)胞间层。又称中胶层。位于两个相邻细胞之间,为两相邻细胞所共有的一层膜,主要成分为果胶质。有助于将相邻细胞粘连在一起,并可缓冲细胞间的挤压。 (2)初生壁。细胞分裂后,最初由原生质体分泌形成的细胞壁。存在于所有活的植物细胞。位于胞间层内侧。通常较薄,约1~3微米厚。具有较大的可塑性,既可使细胞保持一定形状,又能随细胞生长而延展。主要成分为纤维素、半纤维素,并有结构蛋白存在。细胞在形成初生壁后,如果不再有新的壁层积累,初生壁便是他们的永久的细胞壁。如薄壁组织细胞。 (3)次生壁。部分植物细胞在停止生长后,其初生壁内侧继续积累的细胞壁层。位于质膜和初生壁之间。主要成分为纤维素,并常有木质存在。通常较厚,约5~10微米,而且坚硬,使细胞壁具有很大的机械强度。大部分具次生壁的细胞在成熟时,原生质体死亡。纤维和石细胞是典型的具次生壁的细胞。在作植物原生质体培养时,常用含有果胶酶和纤维素酶的酶混合液处理植物组织,以破坏胞间层和去掉细胞的纤维素外壁,得到游离的裸露原生质体。
g+(革兰氏阳性菌)细胞壁是由肽聚糖和磷壁酸组成,肽聚糖又称为粘肽,是原核生物细胞所特有,但不同种类其含量有显著差异。肽聚糖的结构由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成(革兰氏阴性菌缺乏五肽交联桥)。肽聚糖层数多,约15~50层;含量高,占细胞壁干重的50%~80%;且为质地致密、坚韧的三维空间结构。磷壁酸是革兰氏阳性菌细胞壁的特有成分,占细胞壁干重的50%以上,依据结合部位的不同,分壁磷壁酸与膜磷壁酸两种,前者与肽聚糖的n-乙酰胞壁酸相连,后者与细胞膜中的磷脂相连,二者均伸到肽聚糖的表面,构成革兰氏阳性菌重要的表面抗原。
革兰氏阴性菌(g-)细胞壁肽聚糖有1~3层,含量少,占细胞壁干重的10%左右;且为结构疏松的二维平面结构,由内向外依次为脂蛋白、外膜、脂多糖。脂多糖由类脂a、核心多糖和特异性多糖组成,为细菌的内毒素,与细菌的致病性有关,也是革兰氏阴性菌的菌体抗原,决定了细菌的抗原性;外膜类似细胞膜的结构,为脂质双层,其内镶嵌着多种特异性蛋白,与细菌的物质交换有关;脂蛋白位于外膜与肽聚糖之间,由蛋白和脂质组成,脂质连接于外膜脂质双层的磷脂上,蛋白连接在肽聚糖的侧链上,使外膜和肽聚糖构成一个稳定的整体。
细胞壁的化学组成是胞间层基本上是由果胶质组成,如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散。初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类,它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。
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