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蒋世禄的生物课堂内外

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植物细胞壁中的纤维素是在哪里合成的?  

2013-04-19 22:36:34|  分类: 内质网互动平台讨 |  标签: |举报 |字号 订阅

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来自常老师的博客http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e03f5750100f3n7.html再加一点资料:

网友“跑跑懒懒”发起的话题,许多网友热心提供了资料,但不同资料却给出了不同的答案。概括起来有四种说法:

寻求合成纤维素和果胶质的细胞器 

 高尔基体说:

支持此说的网友最多。支持此说的资料主要有

1.1 田润刚博士编写的《细胞生物学教程》,该教程在介绍高尔基体的主要功能时讲了7条,其中第7条就是“合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质”。 ——椰岛海风提供
http://yedaohaifeng.vicp.net/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=181&Page=5

1.2 “高尔基体中也可以进行多糖的合成,植物细胞壁中的几种多糖,包括半纤维素、果胶也是在高尔基体中合成的。”摘自中山大学 王金发 《细胞生物学》——小乜提供

 粗面内质网说:

汪训贤、高建军编写的《奥赛经典高一生物》持此观点,该书中有这么一道题目: 
植物细胞壁中的纤维素和果胶质是在哪一种细胞器中合成的( ) 
A高尔基体  B光面型内质网   C粗面型内质网   D中央液泡 
答案是C ——跑跑懒懒提供

 滑面内质网说:

翟中和编著的《细胞生物学基础》(1987年版)64页写道“植物细胞的光面内质网与壁的形成有关,正在形成的壁细胞内,光面内质网胞质外层较为丰富。”——冰河提供

 细胞膜说:

比较近的资料多持此观点。

4.1 翟中和、王喜中、丁明孝主编《细胞生物学》(高等教育出版社,2000年8月第1版,2002年印刷)。该书P179上说:“估计构成植物细胞典型初生壁的过程就涉及数百种酶。除少数酶其共价结合在细胞壁上外,多数酶都存在于内质网和高尔基体中,其中一个例外是多数植物细胞的纤维素是由细胞膜外侧的纤维素合成酶合成的。”——蒸水滔滔提供

4.2 《植物生理学通讯》 2008年04期 《高等植物细胞壁中纤维素的合成》[PDF] 高等植物细胞壁中纤维素合成 - 中国科学院上海生命科学研究院植——蚂蚁窠提供

4.3 在植物的细胞壁中纤维素的含量很高。而纤维素的合成是在细胞质膜上的蛋白复合体---终端复合体上合成的,这个蛋白体上包含有多个纤维素合酶单位。在合成的过程中,多个纤维素合酶的基因的共同参与,还有其他的一些酶其辅助作用。大概的过程可以是:纤维素合酶将葡萄糖供体上的的葡萄糖基加到葡萄糖链上催化合成β(1-4)连接的D-葡聚糖。用于合成的葡萄糖供体是UDPG。UDPG来源于蔗糖。蔗糖合酶将蔗糖中的葡萄糖转化为PDUG,然后加在纤维素链上,纤维素合酶中的糖基转移酶有两个催化位点,纤维素链的延伸时每次都加入两个葡糖糖基,因此纤维素总是以二聚糖为重复单位。这只是纤维素合成的基本过程。《纤维素合酶的结构及细胞壁中纤维素的合成过程(综述)》莫文洲(中国农业大学农学与生物技术学院植物108,1001080823)——暖风提供

4.4 我刚刚查阅了几本大学教材。大多认为纤维素的合成是在细胞膜外侧进行的。这些观点认为,纤维素的合成方式为:在细胞膜上的纤维素酶复合物(末端复合物)的催化下,利用UDPG(糖核苷酸单体)为原料,使纤维素分子不断的延长。

以下是最具代表性的观点,来自《简明植物生物化学》,作者: 李雄彪,出版日期: 1992年10月第1版,59-61页。——无常道 提供

4.5 关十纤维素的合成模型有多种观点,近年来人们普遍认为高等植物中纤维素的生物合成需要1个复杂的酶系复合体,这个酶系复合体为对称的玫瑰花环结构(图1),它集中在纤维素聚集的部位,是由6个独立的球状蛋白复合体构成,直径为25一30 nm,称之为纤维素合酶复合体(cellulose synthase complex  CSC)。玫瑰花环结构的每个亚基合成6条葡萄糖链,形成36条链的微纤丝。研究表明,玫瑰花环复合体不仅具有合酶的功能,而且也可能具有将葡萄糖链运输到细胞质表面的功能,完整的玫瑰花环复合体在细胞膜上运动,是合成品体化纤维素所必需的。棉花(Gossypium hirsutum)纤维素合酶催化亚基的定位研究表明,玫瑰花环末端复合体是进行纤维素生物合成的场所——植物细胞壁中纤维素合成的研究进展(亚热带热带植物学报2011年3期
从上面的最新资料可以看出,应该在细胞膜上的玫瑰花环末端复合体。——蒋迎仙提供
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