质体及其在生命活动中的作用定稿

花卉与景观园艺1107119胡攀质体及其在生命活动中的作用摘要：质体是植物细胞中由双层膜包裹的一类细胞器的总称,存在于真核植物细胞内。是真核细胞中具有半自主性的细胞器.质体由两层薄膜包围，可以随细胞的伸长而增大，具有光合作用和贮藏功能，是植物细胞合成代谢中最主要的细胞器。根据质体内所含的色素和功能不同，质体可分为白色体、有色体和叶绿体。这类细胞器都是由共同的前体:前质体分化发育而来,而前质体或原质体则是幼龄细胞中尚未分化成熟的质体。质体主要包括:叶绿体、白色体、淀粉质体、有色体、蛋白质体、油质体等。质体是植物细胞区别于动物细胞的重要区别之一。本文综述了质体的种类和其在生命活动中的作用。关键词：质体、叶绿体、白色体、有色体、生命活动、植物细胞Abstract：Theplastidisinthevegetablecell,akindofcellorgangeneralnamewhichwrapsbythedouble-deckedmembrane,existsintheeukaryonvegetablecell.It'sintheeukaryoticcellwhichhashalfindependentcellorgan.Theplastidsurroundedbytwothinfilm,mayincreasealongwithcell'selongation,hasthephotosynthesisandstoresthefunction,isinvegetablecellsynthesismetabolismthemostmaincellorgan.Thepigmentwhichandthefunctioncontainsaccordingtotheplastidinaredifferent,theplastidmaydivideintotheleucoplast,thecoloredbodyandthechloroplast.Thiskindofcellorganisbythecommonprecursor:Thefirstplastiddifferentiationgrowthcomes,butbefore,theplastidortheelementbodyintheyoungagecellnotyetsplitupthematureplastid.Theplastidmainlyincludes:Chloroplast,leucoplast,starchplastid,coloredbody,proteinplastid,oilmaterialbodyandsoon.Theplastidisthevegetablecelldistinguishesoneofbetweenzooblast'simportantdifferences.Keywords：Plastid;chloroplast;leucoplast;chromoplast;vitalmovement;vegetablecell质体质体（plastid）是绿色真核植物所特有的细胞器，根据质体内所含的色素和功能不同，质体可分为白色体、有色体和叶绿体。这类细胞器都是由共同的前体：前质体分化发育而来，而前质体或原质体则是幼龄细胞中尚未分化成熟的质体。在光学显微镜下容易看到。其形态机构如下：质体1。形状：圆盘形、卵圆形、不规则形2。 大小：5-8口m,厚：1口m3。 单位膜：外被片层：膜系统4。 基质：含色素、DNA、核蛋白体、质体小球由于各种质体在生物体生命活动中所具有的作用的不同，现对主要质体予以详细介绍：叶绿体叶绿体一词源于希腊字chloros,这意味着绿，普拉斯特，则意味着形式或实体。Chloroplastsaremembersofaclassoforganellesknownasplastids.叶绿体是作为成员已知一类细胞器质[2]。叶绿体是植物进行光合作用的场所。光合作用则是能量及物质的转化过程,对植物的生存和发展具有重要意义。其发现经历了漫长的过程。古希腊哲学家亚里士多德认为,植物生长所需的物质全来源于土中。荷兰人范•埃尔蒙做了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成。1771年，英国的普里斯特利发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。1773年，荷兰的英恩豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用。1804年，瑞士的索绪尔通过定量研究进一步证实二氧化碳和水是植物生长的原料。1845年，德国的迈尔发现植物把太阳能转化成了化学能。1864年，德国的萨克斯发现光合作用产生淀粉。1880年，美国的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所。1897年，首次在教科书中称它为光合作用。法国植物学家（席姆佩尔Schimper,AndreasFranzWilhelm1856〜1901。）是植物叶绿体的发现者。1880年，席姆佩尔证明淀粉是植物光合作用的产物。1883年，他经研究发现淀粉只在植物细胞的特定部位形成，并将其命名为叶绿体，席姆佩尔还曾广泛地游历了美洲、亚洲和非洲的热带地区，对那里的植物进行了考察，并将考察结果发表在1898年出版的《以生理学为基础的植物 -地理学》一书中［3］。叶绿体是前质体在光照条件下诱导发育而来。在光的诱导下,激发了叶绿体蛋白的合成,并跨过前质体的内膜运输到前质体内［4］。同时内膜向内出芽形成膜泡,这些膜泡能够自我成堆排列,通过摄取必要的蛋白和叶绿素,最后形成成熟的类囊体。详细过程包括:(a)光触发叶绿素、磷脂、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白的合成，然后从叶绿体内膜出芽形成小泡；(b)前质体变大,某些球形的小泡融合，最后形成连成一体的扁平的类囊体小泡,某些类囊体小泡堆积起来并在光诱导下大量合成LHC蛋白；(d)叶绿体进一步变大,当更多的类囊体小泡形成基粒时,叶绿体成熟。叶绿体是惟一含有类囊体膜结构的质体,能够进行光合作用,这是叶绿体与其他质体的根本区别［5］。(chloroplast)叶绿体是含有叶绿素的质体，主要存在于植物体绿色部分的薄壁组织细胞中，某些藻类中也含有。1.1叶绿体的结构(StruetureofChloroplast)1。形状：高等植物：球形、卵形、凸透镜形藻类：称载色体。杯状、带状、不规则状A型叶绿体2。 大小：长径二(3)4—10um,厚：1—2口m3。 结构:双层的叶绿体被膜(Chloroplastenvelop)类囊体系统(thylakoidsystem):膜中含叶绿素、类胡萝卜素+蛋白质基粒片层(granalamella):构成基粒的类囊体部分。基粒(granum):0.3一2口m,绿色。圆舌状的类囊体片层整齐的垛叠在一起基粒间膜(fret)或基质片层(stromalamella):连接基粒的类囊体部分。基质(stroma,matrix):含DNA、核蛋白体、淀粉体(粒)、质体小球(含脂类物质)、酶叶绿体组成中最主要的三部分为：叶绿体被膜、基质和类囊体。叶绿体被膜(chloroplastenvelope)叶绿体被膜由两层单位膜组成，两膜间距5〜10nm。被膜上无叶绿素，它的主要功能是控制物质的进出，维持光合作用的微环境。外膜(outermembrane)为非选择性膜，分子量小于10000的物质如蔗糖、核酸、无机盐等能自由通过。内膜(innermembrane)为选择透性膜，CO2、02、H2O可自由通过；Pi、磷酸丙糖、双羧酸、甘氨酸等需经膜上的运转器(translocator)才能通过；蔗糖、C5、C7糖的二磷酸酯、NADP+、PPi等物质则不能通过［6］。基质及内含物被膜以内的基础物质称为基质(stroma)，基质以水为主体，内含多种离子、低分子的有机物，以及多种可溶性蛋白质等。基质是进行碳同化的场所，它含有还原C02与合成淀粉的全部酶系，其中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/力口氧酶(ribulosel,5bisphosphatecarboxylase/oxygenase,Rubisco)占基质总蛋白的一半以上［7］。此外，基质中含有氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、脂类(糖脂、磷脂、硫脂)、四吡咯(叶绿素类、细胞色素类)和萜类(类胡萝卜素、叶醇)等物质及其合成和降解的酶类，还含有还原亚硝酸盐和硫酸盐的酶类以及参与这些反应的底物与产物，因而在基质中能进行多种多样复杂的生化反应［8］。基质中有淀粉粒(starchgrain)与质体小球(plastoglobulus)，它们分别是淀粉和脂类的贮藏库。将照光的叶片研磨成匀浆离心，沉淀在离心管底部的白色颗粒就是叶绿体中的淀粉粒［9］。质体小球又称脂质球或亲锇颗粒，在叶片衰老时叶绿体中的膜系统会解体，此时叶绿体中的质体小球也随之增多增大［10］。3•类囊体类囊体(thylakoid)是由单层膜围起的扁平小囊，膜厚度5〜7nm,囊腔(lumen)空间为10nm左右，片层伸展的方向为叶绿体的长轴方向。类囊体分为二类：一类是基质类囊体(stromathylakoid),又称基质片层(stromalamella)，伸展在基质中彼此不重叠；另一类是基粒类囊体(granathlylakoid)，或称基粒片层(granalamella)，可自身或与基质类囊体重(granum)。片层与片层互相接触的部分称为堆叠区(appessedregion)，其他部位则为非堆叠区(nonappressedregion)。类囊体膜上的蛋白复合体类囊体膜上含有由多种亚基、多种成分组成的蛋白复合体，主要有四类(图4-5)，即光系统I(PSI)、光系统II(PSII)、Cytb6/f复合体和ATP酶复合体(ATPase)，它们参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应［11］。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的，所以称类囊体膜为光合膜(photosyntheticmembrane)。这四类蛋白复合体在类囊体膜上的分布大致是：PSII主要存在于基粒片层的堆叠区，PSI与ATPase存在于基质片层与基粒片层的非堆叠区，Cytb6/f复合体分布较均匀［12］°PSII中放氧复合体(oxygen-evolvingcomplex,OEC)在膜的内表面，PSII的原初供体位于膜内侧，原初受体靠近膜外侧。质体醌(plastoquinone,PQ)可以在膜的疏水区内移动。Cytb6/f复合体

在膜的疏水区°PSI的电子供体PC在膜的内腔侧，而PSI还原端的Fd、FNR在膜的外侧。蛋白复合体及其亚基的这种分布，有利于电子传递、H+的转移和ATP合成。1.2叶绿体-光合作用机理叶绿体首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能,最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为C