关于果胶的学习体会

标签:
教育细胞壁中的果胶果胶的基本单元鼠李糖和阿拉伯糖 |
分类: 必修一 |
一些果胶多糖结构域有一个相对简单的初级结构,如同聚半乳糖醛酸。同聚半乳糖醛酸又称多聚半乳糖醛酸,是通过(1→4)糖苷键连接的a-D-半乳糖醛酸残基的多聚物。
荧光图像显示聚半乳糖集中分布在细胞连接的地方,即两个细胞发育形成的空间。
细胞壁中含量较多的另一个果胶多糖是聚鼠李糖半乳糖醛酸(RGI),其长长的主链是由鼠李糖和半乳糖醛酸残基交替形成。RGI的分子质量很大,同时带有长短不一的阿拉伯聚糖和半乳聚糖的侧链,以及链接在某些鼠李糖残基上的I型阿拉伯半乳聚糖。
分子结构更复杂的果胶多糖是具有很多分支侧链的聚鼠李糖半乳糖醛酸(RG),它含有一个多聚半乳糖醛酸主链,主链上覆盖有4种不同的复杂的侧链,而这些侧链至少由10种不同的单糖通过多种方式相连接。尽管RGI和RG的名称相似,但它们的结构不同。在细胞壁中RG单元之间通过硼酸二酯相互交联,这种交联对于细胞壁的结构和机械强度是非常重要的。如拟南芥RG合成改变的突变体表现明显的生长异常,很明显是由硼酸酯键交联不稳定引起的。RG的硼酸交联缺失导致细胞壁过度膨胀,增加了细胞壁的孔隙度,使细胞壁的机械强度下降。
果胶典型的特性是形成凝胶,一种由高度水合的多聚物形成的松散网络结构,因此,在实践中,果胶常用于制备果酱、果冻或凝胶。在果胶凝胶中,相邻果胶链上带电荷的羧基(COO-)基团通过Ca2+连接在一起,Ca2+可与果胶酸钙结合形成复合物。Ca2+与果胶形成的庞大的Ca2+桥网络。
果胶的修饰会改变它们在细胞壁中的构型和连接方式。果胶在高尔基体中合成时,许多酸性残基被甲基、乙酰基和其他未知基团酯化。甲酯化作用掩盖了羧基基团上的电荷,阻止了两个果胶链上钙桥的形成,从而减弱了果胶形成凝胶的能力。
果胶一旦被分泌到细胞壁中,酯基就会被细胞壁中的果胶酯酶去除,这样羧基上的电荷就暴露出来,增强了果胶形成一个刚性凝胶态的能力并降低细胞壁的可扩展性。随着自由羧基的形成,去酯化作用也增加了细胞壁中的电荷,这可能进步影响了细胞壁中的离子浓度和细胞壁酶的活性。果胶除了通过钙桥连接外,也可能通过多种共价键彼此连接,包括如上所述的阿魏酸二聚体(仅在一些植物中被发现)。