天然结晶纤维素的生物合成及其去晶化途径

纤维素是高等植物细胞壁的结构骨架和重要组成成分,由细胞质膜上的纤维素合成酶合成.一个纤维素合成酶亚基合成一根纤维素分子链,多个亚基聚集在一起形成末端复合体(TC),可同时合成多根葡聚糖分子糖链,其在氢键和范德华力作用下快速有序堆积,形成结构紧密的天然微纤丝结晶结构.质膜上有序线性排列的超分子TC合成结晶纤维素Ⅰα,而玫瑰花型排列的TC合成结晶纤维素Ⅰβ.结晶微纤丝的密切有效堆积是植物抗降解的天然屏障.高浓度的酸和离子液体可以在微纤丝间有效扩散,破坏晶体分子链的有序堆积、分子间氢键网络,甚至打断晶体内部的糖苷键,完成天然结晶纤维素的去晶化及解聚过程.酶分子的去晶化过程是发生在微纤丝特定表面上的非均相反应过程,可在常温常压下固或液表面上快速完成,但有效可及表面积是其主要限速瓶颈.因此结合物理、化学方法预处理,低成本高效打破限制酶分子有效扩散的屏障,增加酶分子对结晶纤维素特异性结合的效率和有效可及面积,从而实现天然结晶纤维素高效去晶化及绿色快速降解转化.     

淡黄绒泡菌和全白绒泡菌原生质流向的观察

显型原质团是绒泡菌目黏菌的营养生长阶段,其最明显的现象是往返原生质流,但一直并不清楚原生质流反向流动的原因。观察研究了淡黄绒泡菌和全白绒泡菌原质团中的原生质流,结果表明：由于菌脉中堵塞或是在原质团前缘尚未分化通道引起反向原生质流,从而引起原质团多方向生长使原质团前缘呈现扇面状。原生质流总的方向是扇面端,并完成原质团运动。     

棉花纤维超微结构的扫描隧道显微镜观察

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）对鲁棉１１棉花纤维的超微结构进行了直接观察,并与扫描电子显微镜（ＳＥＭ）的观察结果进行了比较。结果表明,ＳＥＭ只能观察到纤丝在棉花纤维表面的排列,但很难进一步观察到纤丝的精细结构。ＳＴＭ可以清晰地观察到纤丝的超微结构。随着扫描范围的逐渐缩小和分辨率的不断提高,可以进一步观察到纤丝是由二级结构单元“微纤丝”组成,而“微纤丝”是由更小的结构单元“基原纤丝”组成,以平行方式排列     

生物膜结构研究的一些进展

膜蛋白三维结构的解析存在很多困难.最近几年由于一些通道(如K⁺通道,Cl^-通道,水通道Aquaporin 1等)和泵（如Ca^2＋泵）的结晶获得成功,这些膜蛋白具有原子分辨率三维结构的解析才得以完成,从而基本阐明一些极性分子和离子选择性通过生物膜的分子机理.在膜脂结构方面,动物细胞质膜膜脂的分布是不均匀的.近年来已多方面证明,质膜具有一些被命名为“脂筏（lipid rafts）”和“质膜微囊（Caveolae）”的微区.它们富含鞘脂和胆固醇。简单介绍了这些脂质微区的大小、组分以及动态变化.根据研究结果,这类脂质微区含有大量信号分子,很可能具有信号传递中心的作用.此外,对脂筏在膜运送过程中的作用也进行一些评述.     

无饲培养细柄半网菌Hemitrichia calyculata

报道了细柄半网菌在无饲培养条件下的完整生活史过程,描述了孢子萌发、游动胞、黏变形体、原质团及孢囊形成过程中的主要发育特点。结果表明：孢子预处理可以提高萌发率;游动胞鱼形,具有一根较短的鞭毛;黏变形体前缘具有较厚的透明外质,滑动运动方式。原质团属于“发达的中间类型”原质团。     

萌发花粉细胞质纤丝网架与细胞质颗粒运动

萌发的丝瓜花粉中存在一个动态细胞质纤丝网架,它具有一定的刚性和柔性,是细胞质一流动的基础,制约着细胞质颗粒的运动。电镜照片显示出,网架纤丝主要由许多直径为5-7nm 的微丝相互平行排列而成,并且在两条微丝的相接处具有定向排列的箭头状物。我们认为在微丝上的某些部位可能存在肌球蛋白分子,它们在细胞质纤丝网架变化及细胞质颗粒的运动中起着动力和调节的作用。     

细胞骨架参与调控细胞壁形成的研究进展

植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,也是植物细胞区别于动物细胞的特殊结构之一,它与细胞质膜及细胞骨架共同构成了植物细胞表面的细胞壁-质膜-细胞骨架连续体.细胞壁为植物细胞提供外部支撑结构,细胞骨架则在细胞内构成内部网络支架结构.近年来,有关植物细胞骨架调控细胞壁形成的研究有了很大进展,本文从细胞骨架参与细胞壁物质膜泡运输、细胞骨架调控纤维素微纤丝沉积、细胞骨架调控次生细胞壁加厚以及细胞骨架参与细胞壁形成信号的调控等方面进行了阐述和总结,并对今后的研究方向进行了展望.     

扁绒泡菌孢子形成过程超微结构

诱导扁绒泡菌显型原质团形成子实体并观察在形成过程中孢囊的超微结构,结果表明,全部原质团参入形成孢子及孢丝;孢子形成初期原质团聚缩使原生质密度加大,脂滴密度也增加;液泡联合形成液泡网体分割原质团,孢子及孢丝一同形成;相邻孢子初始形成的孢子壁可见吻合的突起和凹陷,这是孢子成熟后的表面纹饰部分;孢子壁随孢囊发育逐渐达到适宜位置,孢子壁由透明内层及电子密度较大的外层组成;随后可见外有疣突,内含脂滴的圆形孢子。     

植物激素对微管和纤维素微纤丝排向的调节

回顾了微管和纤维素微纤丝在细胞骨架构成和延展中的作用;综述了植物激素在微管和纤维素微纤丝排向中的调节功能,并对细胞扩大和伸长的机制进行了探讨。     

《Molecular Plant》文章中文摘要

摘要：植物细胞壁具有由高分子量的多糖、蛋白质和木质素组成的复杂结构。在细胞壁多糖中,纤维素,一种含有D-1,4氢键的葡聚糖微纤丝,是细胞壁成分中主要的承重部分,也是工业应用的重要前体。纤维素由多聚纤维素合酶（CesA）大型复合物合成,在质膜沿周质微管分布。