核原生質
核原生質
核原生質,通常指原生質層,是成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質基質,不包括細胞核和液泡內的物質。原生質層的選擇透過性是生理特性,只有活細胞才具有,細胞死了,原生質層就變成完全通透性,水和溶質都可以自由透過。
原生質層指的是成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,不包括細胞核和液泡內的物質。
現在普遍認為原生質(plasma)並非單一的某種或某些化合物,而是由多種化合物所組成的複雜的膠體,這種膠體具有不斷自我更新能力,成為一種生命物質的體系。換言之,原生質是構成細胞的生活物質。
活著的細胞腔內被半液體的物質所充滿。原生質是構成生活細胞的生活物質,細胞中有生命的部分是由原生質構成的,所以原生質是細胞結構和生命活動的物質基礎。原生質的化學組成雖然極其複雜而不斷地變化,但可分成有機物和無機物兩大類。
1.無機物原生質中最普遍而含量最多的無機物是水,一般含水約達60-90%。
2.有機物 原生質中的有機物,大量的有蛋白質、核酸、脂類和糖類,此外,還有極其微量的生理活性物質。
(1)蛋白質 蛋白質是細胞分子結構中最重要的成分,是維持生命過程所不可少的。蛋白質是高分子量的複雜的有機物(分子量通常從五千到百萬以上)。在原生質的干物質中,以蛋白質的含量為最多,約佔60%。蛋白質不僅是原生質的結構成分,而且在細胞內參與調節各種代謝活動。蛋白質的元素組成,至少含碳、氫、氧、氮四種元素,有些蛋白質還含有硫、磷、碘、鐵、鋅等元素。蛋白質不但分子量極大,而且分子結構也極其複雜。蛋白質和細胞內的核酸、多糖等大分子物質一樣,分別由較小的基本單元構成。構成蛋白質分子的基本單元是氨基酸,已發現的氨基酸有20多種。當氨基酸菜合成蛋白質分子時,由於氨基酸的種類、數目和排列方式等方面的不同,可以形成無數同的蛋白質。同時,蛋白質在原生質內不是以單純的、孤立的狀態存在的,它們可以和某些物質的分子或離子結合。例如,和脂類結合形成脂蛋白,和核酸結合成核蛋白和某些金屬離子結合形成色素蛋白。這些都充分地表現著蛋白質的多樣性。構成蛋白質的基本單元--氨基酸在其基本結構上既有共性,又有其特殊性。所有細胞內,都有一類較重要的蛋白質,叫做酶。酶是生物體內生化反應的有機催化劑。在大多數情況下,一種酶只能催化一種反應,這是酶的專一性。細胞內要進行多種生化反應,因此,細胞內有很多不同的酶。據估計,一個細胞內約有3千種酶,合理地分佈在特定的部位;使各種生化反應同時在細胞中有條不紊地進行。所以,原生質的不同部分或結構的特定功能,就和所在部位的特定酶類有關。
(2)核酸 核酸都跟蛋白質結合形成核蛋白。核酸對於生物的遺傳和蛋白質合成特別重要。構成核酸的基本單元是核苷酸。每個核苷酸含有一個五碳糖、一個磷酸基團和一個啟氮鹼基。有些核酸所含的五碳糖是核糖,因此叫做核糖核酸(RNA),另一些核酸的五碳糖是脫氧醭,因此叫做脫氧核糖核酸(DNA)。DNA的結構根據沃森一克里克(Watson-Crick)模型為雙螺旋結構,好似螺旋形的梯子。
(3)脂類 是一類脂肪性物質,經水解后產生脂肪酸,其共同特點是難溶於水。脂類在原生質中可作為結構物質,如磷脂和蛋白質結合,是構成質膜和細胞內膜的重要材料,對維持細胞的結構與功能起著十分重要的作用。
(4)糖類 糖類參與原生質和細胞壁的構成,並作為能量來源用於原生質的生命活動,或貯存於細胞內供植物體以後的生命活動的需要。糖類由碳、氫、氧三種元素組成,可分為單糖、雙糖和多糖三類。單糖是簡單的糖類,以戊糖(五碳糖)和己精(六碳糖)最重要。植物細胞中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽精。多糖是由許多單糖分子脫去相應數目的水分子聚合而成的大分子量糖類。多糖是細胞的重要支持材料。蛋白質、核酸、多糖和脂類這四大類物質,極其錯綜複雜地、有機地結合,構成原生質或細胞的各種形態上或生理上特化的組成部分。
此外,原生質還有含量極微,但生理作用額大的生理活躍物質。
● ● 植物細胞工程中,去掉植物的細胞壁后剩餘的植物細胞稱之為原生質體,原生質體專指去除細胞壁的植物細胞,實際上就是植物細胞的原生質。 而在成熟的植物細胞內原生質層是由細胞膜、液泡膜以及兩膜之間的細胞質組成的,原生質層不包括液泡內的細胞液。
● ● 原生質是動植物細胞都具有的,而原生質層僅存在於成熟的植物細胞中。