第四章、細胞與細胞工程
1、細胞的生物膜系統
1各種生物膜在結構上的聯系: 2各種生物膜在功能上的聯系:
3各種生物膜的化學組成大致相同(蛋白質、脂質、糖類)但含量有差別。
4生物膜系統的概念:細胞內由細胞膜、核膜、內質網膜、高爾基體膜、線粒體膜、質體膜等膜結構組成的統一整體。
5生物膜系統的功能:①使細胞具有一個相對穩定的內部環境,在物質的運輸與交換及信息傳遞中起決定性作用;②增大膜的面積,供酶、核糖體等附著在上面,使各種化學反應有序的進行;③將細胞分隔成許多小區室,使各種化學反應能同時進行而不互相干擾。
6研究生物膜的重要意義:①理論上闡明細胞的生命活動規律②工業上成為人工模擬的對象(濾去鹽分、處理污水)③農業上研究農作物的抗旱、抗寒、耐鹽④醫學上人工合成膜材料代替病變器官(人工腎)。
2、細胞工程簡介
1細胞工程概念:是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,通過某種工程學手段,在細胞整體水平或細胞器水平,按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。
2植物細胞工程
(1)細胞的全能性:生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能。細胞的全能性是細胞工程的原理。其物質基礎是每一個細胞都含有本物種所有的全套遺傳物質,具有全部的基因。受精卵的全能性最高,卵細胞已分化全能性較高,體細胞全能性比生殖細胞低。
分化實質上是基因在特定的時間和空間條件下選擇性的表達的結果。
植物細胞在一定的營養物質、激素和其他外界條件下,就可表現出全能性。
植物組織培養: ①原理:依據細胞的全能性。
②過程:
脫分化 再分化
離體的植物器官、組織或細胞 愈傷組織 根、芽 植物體
脫分化:由高度分化的植物器官、組織或細胞產生愈傷組織的過程,稱為植物組織的脫分化(去分化)。
脫分化:是指已經分化的細胞失去其特有的結構和功能變成具有未分化細胞 (胚性細胞)特征的過程。
愈傷組織:細胞排列疏松而無規則,是一種高度液泡化的呈無定形狀態的薄壁細胞。
再分化:是指已去分化的胚性細胞在某種誘導因素的激活下,再出現程序化的分化。
植物體細胞的組織培養是一種無性生殖
③植物組織培養的應用:快速培養、培育無病毒植株、生產藥物、食品添加劑、香料、色素、和殺蟲劑(紫草愈傷組織中可提取紫草素)、人工種子轉基因植物的培育、植物體細胞雜交等。
(3)植物體細胞雜交:
①植物體細胞雜交的過程:
a.制備原生質體,用纖維素酶、果膠酶分解細胞壁。
b.誘導融合,注意物理方法的類型(離心、振動、電刺激)和化學方法的藥劑——聚乙二醇。
c. 植物細胞a和植物細胞b雜交時,除了產生ab型融合細胞外,還可以產生aa、bb型,只不過這兩種融合細胞不是人們所需要的類型。