原生质
原生质是细胞内生命物质的总称。它的主要成分是糖类、蛋白质、核酸、脂质等。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核,构建成具有特定结构体系的原生质体,即细胞。
一个动物细胞就是一个原生质。植物细胞由原生质体和细胞壁组成。
基本信息
- 中文名
原生质
- 外文名
Protoplasm
- 主要成分
蛋白质、核酸、脂质1
- 本质
构成细胞的生命物质
简介
普遍认为原生质(plasma)并非单一的某种或某些化合物,而是由多种化合物所组成的复杂的胶体,其中水含量很高,往往占细胞总重量的绝大部分。这种胶体具有不断自我更新能力,成为一种生命物质的体系。换言之,原生质是构成细胞的生命物质。
发现过程
1835年杜雅丁(Dujardin)把低等动物根足虫和多孔虫细胞内的粘稠物质称为肉样质。1839年,捷克生理学家浦肯野(J.E.Purkinje)把填满细胞的胶状液体定名为原生质(生命的原始物质)。直到19世纪中叶以后,法国植物学家默尔用原生质概括细胞中的所有内含物(包括细胞质和细胞核)。德国解剖学家舒尔策(M.Schltze)在他的原生质理论中强调指出,原生质是“生命的物质基础”,并证明在所有的细胞里,不论是动物或植物,也不论它们的结构是多么复杂还是非常简单,它们的原生质基本上都是相似的。十九世纪末,英国博物学家托马斯·亨利·赫胥黎(Thomas Henry Huxley,1825—1895)给原生质下了一个定义:原生质是生命的物质基础。
化学组成
活着的细胞腔内被半液体的物质所充满。原生质是构成生活细胞的生活物质,细胞中有生命的部分是由原生质构成的,所以原生质是细胞结构和生命活动的物质基础。原生质的化学组成虽然极其复杂而不断地变化,但可分成有机物和无机物两大类。
1.无机物原生质中最普遍而含量最多的无机物是水,一般含水约达60-90%。
2.有机物 原生质中的有机物,大量的有蛋白质、核酸、脂类和糖类,此外,还有极其微量的生理活性物质。
(1)蛋白质
蛋白质:生命活动的主要承担者。蛋白质是高分子量的复杂的有机物(分子量通常从五千到百万以上)。在原生质的干物质中,以蛋白质的含量为最多,约占60%。蛋白质不仅是原生质的结构成分,而且在细胞内参与调节各种代谢活动。蛋白质的元素组成,至少含碳、氢、氧、氮四种元素,有些蛋白质还含有硫、磷、碘、铁、锌等元素。
蛋白质不但分子量极大,而且分子结构也极其复杂。蛋白质和细胞内的核酸、多糖等大分子物质一样,分别由较小的基本单元构成。构成蛋白质分子的基本单元是氨基酸,已发现的氨基酸有20多种。
当氨基酸合成蛋白质分子时,每种氨基酸的数目成百上千,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别,同时,蛋白质在原生质内不是以单纯的、孤立的状态存在的,它们可以和某些物质的分子或离子结合。例如,和脂类结合形成脂蛋白,和核酸结合成核蛋白和某些金属离子结合形成色素蛋白。这些都充分地表现着蛋白质的多样性。
构成蛋白质的基本单元--氨基酸在其基本结构上既有共性,又有其特殊性。
所有细胞内,都有一类较重要的蛋白质,叫做酶。酶是生物体内生化反应的有机催化剂。在大多数情况下,一种酶只能催化一种反应,这是酶的专一性。细胞内要进行多种生化反应,因此,细胞内有很多不同的酶。据估计,一个细胞内有多种酶,合理地分布在特定的部位;使各种生化反应同时在细胞中有条不紊地进行。所以,原生质的不同部分或结构的特定功能,就和所在部位的特定酶类有关。
(2)核酸
核酸都跟蛋白质结合形成核蛋白。