植物细胞膜表面有糖蛋白吗

当然有,只是研究较少。目前糖蛋白研究比较多的都是真核生物,因为与人类关系密切。我们详细讲讲吧。当然你需要先具备一些细胞学的基本知识。

关于糖蛋白

糖蛋白是由碳水化合物和蛋白质组成的分子。糖蛋白在体内起着至关重要的作用。例如,在免疫系统中,几乎所有参与免疫反应的关键分子都是糖蛋白。

糖蛋白是一种含有糖残基的蛋白质。糖基的不同特性可能会发生变化,从而使其自身附着于蛋白质的特性发生变化。糖蛋白依靠糖来正常发挥作用。糖帮助它们到达细胞有机体中的目的地。它们在细胞水平上起重要作用。糖蛋白通常存在于细胞表面。在细胞膜上它们起着膜蛋白的作用,有时可以促进人体某些重要的过程,例如生殖。通过其合成机理和结构来区分四种不同类型的糖蛋白。

  • N-连接的糖蛋白:这些类型的糖蛋白在细胞膜细胞器内部被修饰和合成。糖蛋白直接与蛋白质部分的氨基上的氮连接。20种不同类型的氨基酸聚合在一起构成多肽。多肽链中氨基酸的顺序对其功能至关重要。该顺序称为氨基酸序列。如果氨基酸以不同的顺序排列时,功能将有所不同,这很重要。

  • O-连接糖蛋白:这些类型的糖蛋白是通过将糖加到羟基上产生的。它们不同于N连接的糖蛋白,因为它们是通过一次添加一种糖来形成。O-连接的糖蛋白在被细胞分泌后通常成为细胞外基质的一部分,或者说细胞外基质围绕着O-连接的糖蛋白。

  • S-连接的糖蛋白:是糖连接到含巯基的氨基酸上形成的,例如半胱氨酸。

  • 酯糖苷键连接的糖蛋白:以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点

糖蛋白粘附于细胞膜上有助于组织功能的发展。糖蛋白广泛存在于结缔组织,细胞壁和血浆中。根据它们在体内的位置,它们将显示出结构差异。糖蛋白也位于精子表面,因此在生殖中起着重要作用。糖蛋白改变质膜的通透性,使卵子更容易吸引精子细胞。

再科普下细胞膜以及细胞分类:

在1950年代,科学家提出了生物划分的一种概念,即所有生物都可以归为原核生物或真核生物。所有原核生物和真核生物的细胞都具有两个基本特征:质膜(也称为细胞膜)和细胞质。但是,原核生物的细胞比真核生物简单。原核生物的例子是细菌和古细菌。真核生物的例子是原生生物,真菌,植物和动物(除原核生物外的所有生物)。

植物细胞膜表面有糖蛋白吗图1

上图:原核细胞核真核细胞的对比。

细胞膜(质膜)

所有原核和真核细胞均具有细胞膜。细胞膜是细胞最外层的表面,其将细胞从外部环境中分离。细胞膜主要由蛋白质和脂质,尤其是磷脂组成。脂质分为两层。嵌入双层中的蛋白质似乎漂浮在脂质内,因此细胞膜会不断流动。所以细胞膜又被称为一种流体镶嵌结构。在流体镶嵌结构中,蛋白质执行膜的大部分功能。

许多种类的原核生物和真核生物在细胞膜外部都具有一种称为细胞壁的结构。除少数例外,所有原核生物均具有厚而坚硬的细胞壁,可赋予其形状。在真核生物中,一些原生生物以及所有真菌和植物都有细胞壁。但是,这些生物中的细胞壁并不相同。

  • 在真菌中,细胞壁含有一种称为甲壳质(几丁质)的多糖。

  • 植物细胞没有几丁质,它们的细胞壁仅由多糖纤维素组成。

细胞壁提供支撑并帮助细胞抵抗机械压力,但它们不是固体,因此物质能够相当容易地通过。细胞壁不是细胞膜,不具备选择性渗透功能。

原核生物的细胞膜

细胞膜充当着细胞内部与外部环境之间的屏障。该膜在原核细胞中起着许多重要的功能,包括以下功能:

  • 提供呼吸和/或光合作用的场所

  • 运输营养

  • 维持能量梯度(内部与外部之间的能量差)

  • 防止大分子进入

质膜由磷脂双层制成。单个磷脂由带电荷的磷酸“头”基和不带电荷的脂质“尾”基组成。由于磷脂包含带电和不带电的成分,因此它们是两亲性的(它们可以同时与脂质和水溶液相互作用)。

磷脂的尾部形成膜的内部。相反,头基是亲水的(被水吸引),它们面向膜的外部并且直接接触环境或细胞质,这两者都是水性的。

植物细胞膜表面有糖蛋白吗图2

上图:

  • 细胞膜靠细胞外环境的层被称为外叶,靠细胞质的层被称为内叶。脂质的疏水性是使磷脂双层不渗透大的水溶性分子的原因。

  • 单个的磷脂包含与甘油分子相连的磷酸基团,甘油分子与两个脂肪酸尾部相连。有时,其他分子会附着在磷脂的磷酸基团上。

并非所有细胞的细胞膜都一样

磷脂双层是真核生物、古细菌和细菌所共有的,但是有一些差异使它们的膜有一些区别:

  • 真核生物的细胞膜含有固醇(含类固醇的脂质),例如胆固醇,可以强化膜的机械强度;

  • 细菌的细胞膜含有称为何帕烷类的类固醇分子,也有助于增强膜的机械强度;

  • 古细菌细胞膜磷脂层的化学组成在下面四个主要方面不同于细菌和真核生物。

植物细胞膜表面有糖蛋白吗图3

细胞膜不仅是由脂肪构成。它实际上还包含了大量的蛋白质成分。膜蛋白具有许多重要的生物学功能,包括运动性,粘附性、感知和分泌信号以及运输营养等等。

膜蛋白必须包含与磷脂的疏水区相互作用的疏水区。一般有两类膜蛋白:

  • 整合蛋白:在水性环境中不溶,并直接藏在膜中。

  • 外周蛋白:可溶于水环境,并贴近膜。它们偶尔接触膜或与整合蛋白相互作用。

整合蛋白漂浮在磷脂双层膜中,并且能够横向移动,就像湖中的浮标随着水的运动来回运动一样。蛋白质在膜中是可移动的,因为膜的稠度类似于食用油。膜上散布着许多自由移动的蛋白质。

糖蛋白不局限于真核生物

生物系统中的大量蛋白质和脂质被糖基化。充分表征的蛋白质序列数据库条目的比较表明,自然界中所有蛋白质的一半以上最终将被鉴定为糖蛋白。直到最近,碳水化合物在生物学中的重要性才被更加充分地认识到。随着分子遗传学的引入,表达方法的简化以及分析技术的改进,糖生物学领域的发展迅速,特别是在真核生物领域。对于原核生物糖蛋白的研究确实有限。

植物细胞膜表面有糖蛋白吗图4

上图:细胞膜上的各种跨膜蛋白,绿色的触须就是糖基。带糖基的蛋白就是糖蛋白。

细菌的进化始于大约35亿年前,自那时以来,这些微生物已经征服了所有可用的生态位。这仅是因为细菌具有惊人的适应多种环境条件和压力状况的能力才有可能。这种适应包括开发高度特异性的细胞包膜结构,合成可能释放到细胞周围的代谢物,以及在敌对竞争环境中确保给定物种生存的其他策略。在其他大分子特征中,糖基化蛋白质的能力是在细菌进化过程中发展的。确实,直到最近在许多教科书中描述都认为细菌不包含或不合成糖蛋白,这种说法具有误导性,并且阻碍了原核糖蛋白研究数十年。

糖蛋白作为细胞表面的成分不限于真核生物。迄今为止,最详细研究的原核糖蛋白是古细菌Halobacterium halobium的表面糖蛋白。该细菌糖蛋白包含3种不同类型的糖缀合物,每种糖缀合物都包含不同的糖蛋白连接单元。嗜盐菌的细胞表面糖蛋白的整体结构使人联想到动物蛋白聚糖,糖胺聚糖链在维持嗜盐菌棒状形态方面具有重要的功能。

总结

答案是肯定的!

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