問答丨藍細菌的細胞壁有纖維素嗎?

2021-02-15 中學生物在線

問：藍細菌的細胞壁有纖維素嗎？

答：有，藍細菌的細胞壁含有纖維素。

藍細菌舊稱藍藻，舊版教材使用的是藍藻，新版教材使用的是藍細菌。藍細菌具有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用，是一種單細胞原核生物。

 

1.革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽性菌

革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽性菌是細菌的兩大種類，用革蘭氏染色並處理後，菌體呈現紅色的為革蘭氏陰性菌，菌體呈現紫色的為革蘭氏陽性菌[1]，藍細菌細胞壁與革蘭氏陰性菌的化學成分相似。

圖1：革蘭氏染色[5]

革蘭氏陰性菌細胞壁可分為內壁層和外壁層。內壁層緊貼細胞膜，厚約2～3nm，由肽聚糖組成。外壁層又稱外膜，厚約8～10nm，主要由脂多糖和外膜蛋白組成。革蘭氏陰性菌的細胞壁結構如下圖[2]。

圖2：革蘭氏陰性菌細胞壁[2]

相比之下，革蘭氏陽性菌的細胞壁結構要簡單些，如下圖：

圖3：革蘭氏陽性菌細胞壁[2]

2.藍細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖

藍細菌細胞均具有細胞壁，其主要成分為肽聚糖，與真細菌類相同，均可被溶菌酶溶解。另外藍細菌的細胞壁中還有果膠、黏多糖 [3]、胞壁酸、二氨基庚二酸(DAP)等[4]。絕大多數藍細菌的細胞壁外均具有或厚或薄的膠質鞘，故藍細菌也曾稱為黏藻。需要稍加注意的是，藍細菌中有類囊體 (光合片層)[5]。

圖4：藍細菌細胞亞顯微結構示意圖[5]

3.藍細菌細胞壁有纖維素

有些教材中明確表示藍細菌細胞的細胞壁中有纖維素。比如《陳閱增普通生物學》：藍細菌的細胞壁含有纖維素，這和真核細胞一樣，但也含有胞壁酸，這又是細菌的特徵[6]。

再如《翟中和細胞生物學》：藍細菌細胞膜外有細胞壁和一層膠質的鞘。藍細菌的細胞壁與革蘭氏陰性菌十分相似，肽聚糖層薄，外面包有外膜；所不同的是，細胞壁內層含有纖維素層[7]。

4.結語

藍細菌細胞壁與革蘭氏陰性菌的化學成分相似，主要成分是肽聚糖，另外還有果膠、黏多糖、胞壁酸、二氨基庚二酸，纖維素等。

 

參考內容：

[1]Plant Biology.Pearson.2nd，2014

[2]Biology.McGraw-Hill.PeterH.Raven.12th.2020

[3]金銀根，植物學，第2版，科學出版社

[4]楊民和，微生物學，科學出版社

[5]周雲龍，植物生物學，第2版，高等教育出版社

[6]陳閱增，普通生物學，第4版，高等教育出版社

[7]翟中和，細胞生物學，第4版，高等教育出版社

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