生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)？

【專家解說】：兩者區(qū)別是 動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁 和葉綠素 細(xì)菌：沒有形成完整的細(xì)胞核 細(xì)菌（英文：germs；bacteria）隸屬生物學(xué)一類，是一類形狀細(xì)短，結(jié)構(gòu)簡單，多以二分裂方式進(jìn)行繁殖的原核生物，是在自然界分布最廣、個體數(shù)量最多的有機(jī)體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。細(xì)菌主要由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分構(gòu)成，有的細(xì)菌還有夾膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑大小在0.5~5μm之間?？筛鶕?jù)形狀分為三類，即：球菌、桿菌和螺旋菌（包括弧形菌）。 還有一種利用細(xì)菌的生活方式來分類，即可分為三大類：腐生生活、寄生生活及自養(yǎng)生存。 （一）細(xì)胞壁 細(xì)胞壁厚度因細(xì)菌不同而異，一般為15-30nm。主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸構(gòu)成雙糖單元，以β（1-4）糖苷鍵連接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽側(cè)鏈，相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋（革蘭氏陽性菌）或肽鍵（革蘭氏陰性菌）橋接起來，形成了肽聚糖片層，像膠合板一樣，粘合成多層。 肽聚糖中的多糖鏈在各物種中都一樣，而橫向短肽鏈卻有種間差異。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁厚約20～80nm，有15-50層肽聚糖片層，每層厚1nm，含20-40％的磷壁酸（teichoic acid），有的還具有少量蛋白質(zhì)。革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁厚約10nm，僅2-3層肽聚糖，其他成分較為復(fù)雜，由外向內(nèi)依次為脂多糖、細(xì)菌外膜和脂蛋白。此外，外膜與細(xì)胞之間還有間隙。 肽聚糖是革蘭陽性菌細(xì)胞壁的主要成分，凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，都有抑菌或殺菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶，青霉素抑制轉(zhuǎn)肽酶的活性，抑制肽橋形成。 細(xì)菌細(xì)胞壁的功能包括：保持細(xì)胞外形；抑制機(jī)械和滲透損傷（革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁能耐受20kg/cm2的壓力）；介導(dǎo)細(xì)胞間相互作用（侵入宿主）；防止大分子入侵；協(xié)助細(xì)胞運動和分裂。 脫壁的細(xì)胞稱為細(xì)菌原生質(zhì)體（bacterial protoplast）或球狀體（spheroplast，因脫壁不完全），脫壁后的細(xì)菌原生質(zhì)體，生存和活動能力大大降低。 （二）細(xì)胞膜 是典型的單位膜結(jié)構(gòu)，厚約8~10nm，外側(cè)緊貼細(xì)胞壁，某些革蘭氏陰性菌還具有細(xì)胞外膜。通常不形成內(nèi)膜系統(tǒng)，除核糖體外，沒有其它類似真核細(xì)胞的細(xì)胞器，呼吸和光合作用的電子傳遞鏈位于細(xì)胞膜上。某些行光合作用的原核生物（藍(lán)細(xì)菌和紫細(xì)菌），質(zhì)膜內(nèi)褶形成結(jié)合有色素的內(nèi)膜，與捕光反應(yīng)有關(guān)。某些革蘭氏陽性細(xì)菌質(zhì)膜內(nèi)褶形成小管狀結(jié)構(gòu)，稱為中膜體（mesosome）或間體（圖3-11），中膜體擴(kuò)大了細(xì)胞膜的表面積，提高了代謝效率，有擬線粒體（Chondroid）之稱，此外還可能與DNA的復(fù)制有關(guān)。 （三）細(xì)胞質(zhì)與核質(zhì)體 細(xì)菌和其它原核生物一樣，沒有核膜，DNA集中在細(xì)胞質(zhì)中的低電子密度區(qū)，稱核區(qū)或核質(zhì)體（nuclear body）。細(xì)菌一般具有1-4個核質(zhì)體，多的可達(dá)20余個。核質(zhì)體是環(huán)狀的雙鏈DNA分子，所含的遺傳信息量可編碼2000～3000種蛋白質(zhì)，空間構(gòu)建十分精簡，沒有內(nèi)含子。由于沒有核膜，因此DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄與蛋白的質(zhì)合成可同時進(jìn)行，而不像真核細(xì)胞那樣這些生化反應(yīng)在時間和空間上是嚴(yán)格分隔開來的。 每個細(xì)菌細(xì)胞約含5000～50000個核糖體，部分附著在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，大部分游離于細(xì)胞質(zhì)中。細(xì)菌核糖體的沉降系數(shù)為70S，由大亞單位（50S）與小亞單位（30S）組成，大亞單位含有23SrRNA，5SrRNA與30多種蛋白質(zhì)，小亞單位含有16SrRNA與20多種蛋白質(zhì)。30S的小亞單位對四環(huán)素與鏈霉素很敏感，50S的大亞單位對紅霉素與氯霉素很敏感。 細(xì)菌核區(qū)DNA以外的，可進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳因子，稱為質(zhì)粒（plasmid）。質(zhì)粒是裸露的環(huán)狀雙鏈DNA分子，所含遺傳信息量為2~200個基因，能進(jìn)行自我復(fù)制，有時能整合到核DNA中去。質(zhì)粒DNA在遺傳工程研究中很重要，常用作基因重組與基因轉(zhuǎn)移的載體。 胞質(zhì)顆粒是細(xì)胞質(zhì)中的顆粒，起暫時貯存營養(yǎng)物質(zhì)的作用，包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。 （四）其他結(jié)構(gòu) 許多細(xì)菌的最外表還覆蓋著一層多糖類物質(zhì)，邊界明顯的稱為莢膜（capsule），如肺炎球菌，邊界不明顯的稱為粘液層（slime layer），如葡萄球菌。莢膜對細(xì)菌的生存具有重要意義，細(xì)菌不僅可利用莢膜抵御不良環(huán)境；保護(hù)自身不受白細(xì)胞吞噬；而且能有選擇地粘附到特定細(xì)胞的表面上，表現(xiàn)出對靶細(xì)胞的專一攻擊能力。例如，傷寒沙門桿菌能專一性地侵犯腸道淋巴組織。細(xì)菌莢膜的纖絲還能把細(xì)菌分泌的消化酶貯存起來，以備攻擊靶細(xì)胞之用。 鞭毛是某些細(xì)菌的運動器官，由一種稱為鞭毛蛋白（flagellin）的彈性蛋白構(gòu)成，結(jié)構(gòu)上不同于真核生物的鞭毛。細(xì)菌可以通過調(diào)整鞭毛旋轉(zhuǎn)的方向（順和逆時針）來改變運動狀態(tài)。 菌毛是在某些細(xì)菌表面存在著一種比鞭毛更細(xì)、更短而直硬的絲狀物，須用電鏡觀察。特點是：細(xì)、短、直、硬、多，菌毛與細(xì)菌運動無關(guān)，根據(jù)形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，可分為普通菌毛和性菌毛兩類。前者與細(xì)菌吸附和侵染宿主有關(guān)，后者為中空管子，與傳遞遺傳物質(zhì)有關(guān)。 （五）繁殖 細(xì)菌以二分裂的方式繁殖，某些細(xì)菌處于不利的環(huán)境，或耗盡營養(yǎng)時，形成內(nèi)生孢子，又稱芽孢，是對不良環(huán)境有強(qiáng)抵抗力的休眠體，由于芽胞在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)形成，故常稱為內(nèi)生孢子。 芽孢的生命力非常頑強(qiáng)，有些湖底沉積土中的芽抱桿菌經(jīng)500-1000年后仍有活力，肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0時能耐受100℃煮沸5-9.5小時。芽孢由內(nèi)及外有以下幾部分組成： 1．芽孢原生質(zhì)（spore protoplast，核心core）：含濃縮的原生質(zhì)。 2．內(nèi)膜（inner membrane）：由原來繁殖型細(xì)菌的細(xì)胞膜形成，包圍芽孢原生質(zhì)。 3．芽孢壁（spore wall）：由繁殖型細(xì)菌的肽聚糖組成，包圍內(nèi)膜。發(fā)芽后成為細(xì)菌的細(xì)胞壁。 4．皮質(zhì)（cortex）：是芽孢包膜中最厚的一層，由肽聚糖組成，但結(jié)構(gòu)不同于細(xì)胞壁的肽聚糖，交聯(lián)少，多糖支架中為胞壁酐而不是胞壁酸，四肽側(cè)鏈由L-Ala組成。 5．外膜（outer membrane）：也是由細(xì)菌細(xì)胞膜形成的。 6．外殼（coat）：芽孢殼，質(zhì)地堅韌致密，由類角蛋白組成(keratinlike protein),含有大量二硫鍵，具疏水性特征。 7．外壁（exosporium）：芽孢外衣，是芽孢的最外層，由脂蛋白及碳水化合物(糖類)組成，結(jié)構(gòu)疏松。