试题研究:高尔基体的功能有许多,如和细胞壁形成有关(也有资料细胞壁的形成和细胞膜有关),那么高尔基体和细胞膜的形成有没有关系呢?下面就高尔基体在植物细胞中的作用提供一些资料(来自一篇博士论文摘要)。
认知较晚、结构复杂、形状多样的细胞器-高尔基体的功能,至今还有许多争议。
普遍认为,植物细胞高尔基体的功能主要有:高尔基体与植物细胞多糖类分泌物形成有关;植物细胞中高尔基体不参与糖蛋白的合成与运输;植物细胞中,高尔基体与胞内运输有一定联系;在植物细胞壁的形成过程中,高尔基体发挥重要作用。
一、下面高尔基体在植物细胞中的作用
1.高尔基体与细胞的分泌活动
在高尔基体的早期研究中,发现在动物的神经细胞和腺细胞中,高尔基体非常丰富,细胞的分泌颗粒常出现在高尔基体附近。因此,人们推测高尔基体与分泌活动有关。
有人以动物胰脏泡细胞为材料,用放射自显影方法进行了试验。实验结果对于高尔基体在动物细胞分泌过程中的作用有了进一步的认识,高尔基体的主要功能是将内质网送来的蛋白质进行一系列的加工和修饰。
在植物细胞中,细胞的分泌作用和分泌物性质与细胞器存在一定的关系。一些研究结果表明蛋白质类分泌物与运输跟内质网有关,与高尔基体关系不大。
实验证实了“蛋白质-碳水化合物”分泌与内质网、高尔基体有关,而脂类分泌物通常与内质网、质体、液泡有关。高尔基体只在多糖类分泌物的分泌活动中发挥作用。
2.高尔基体与植物细胞糖蛋白合成运输的关系
在动物及人体细胞方面的大量研究表明,蛋白质的糖基化是在内质网和高尔基体内完成的,其中O-连接的寡糖糖基化作用全部或主要发生在高尔基体,N-连接的寡糖糖基化则是在内质网内完成。动物细胞生物学方面的研究结果还表明,在内质网腔中糖基化后的蛋白质,再运输到高尔基体形成成熟的蛋白质,然后通过高尔基体小泡输出或运输到其它部位,因此在内质网和高尔基体上均观察到糖蛋白分布。
植物细胞生物学的研究虽不及动物细胞生物学研究深入和成熟,但现有的工作已初步揭示了高尔基体在植物细胞中不参与糖蛋白的合成与运输。
可以推测:某些高等植物细胞内糖蛋白的生物合成地点和运输途径与动物细胞可能存在差异。在植物细胞中,内质网腔中经N-连接的糖基化蛋白质可能不再输入高尔基体,而由内质网小泡直接输送到其他需要糖蛋白的部位。
3.高尔基体与植物细胞的胞内运输
动物细胞生物学大量的研究工作揭示了高尔基体小泡担负着细胞内物质运输的主要任务。
James和Lelio运用分子生物学技术对高尔基体的出芽小泡进行了系统深入的研究,揭示了高尔基体出芽小泡的特殊性质:出芽小泡外被含有8个蛋白质分子,被称为COP蛋白质,小泡出芽与COP外被密切相关。COP外被的第8个蛋白质分子为腺苷二磷酸核糖因子ARF。小泡出芽时,COP外被与高尔基体膜结合引起膜弯曲和出芽,COP中的ARF则决定外被体在什么时候和什么地点发挥作用,以满足不同物质的运输。
植物细胞生物学对高尔基体运输小泡的研究虽然没有如此细致深入,但一些研究从不同侧面反映了高尔基体的胞内运输功能。
4.高尔基体与细胞壁的形成
在植物细胞的有丝分裂中,人们很早就注意到高尔基体分泌小泡与细胞板形成有关。随着研究的深入,证实了高尔基体与细胞壁形成关系密切,细胞壁中的非纤维素类多糖已被证实是由高尔基体合成和运输的。在高尔基体的膜上已发现了多种与多糖合成有关的酶,并且在植物细胞生命活动中,高尔基体在细胞壁形成或细胞中存在大量壁内突时,活动旺盛。
二、例析高尔基体的主要功能
试题1:下列描述与高尔基体功能不相符的是( D )
A.是细胞分泌物的加工和包装的场所
B.可合成一些生物大分子
C.植物分裂时与新细胞壁的形成有关
D.由扁平囊和小泡构成
解析:高尔基体是细胞分泌物的加工和包装的场所,A正确;高尔基体可合成一些生物大分子,如纤维素,B正确;高尔基体在植物分裂时与新细胞壁的形成有关,C正确;高尔基体由扁平囊和小泡构成,不属于高尔基体的功能,D错误。
试题2:如图示植物细胞新细胞壁的形成过程,据图分析正确的是( C )
A.该过程体现了生物膜的结构特性和功能特性
B.该细胞处于有丝分裂的后期
C.细胞在图中所示时期能进行蛋白质的合成
D.图中C是高尔基体,E内的物质是加工后的多肽链
解析:该过程膜的融合体现了生物膜的结构特性,即生物膜具有一定的流动性,并没有体现功能特点,A错误;在有丝分裂末期时,新的细胞壁形成,B错误;图示时期为有丝分裂末期,此时染色体解螺旋形成染色质,因此能够进行相关蛋白质的合成,C正确;图中C是高尔基体,E内的物质是加工后的纤维素,D错误。
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