原生質體一詞來源於原生質，原生質體是組成細胞的一個形態結構單位。原生質體表示植物細胞壁內的原生質，即指細胞通過質壁分離，能夠和細胞壁分開的那部分細胞物質，包括細胞膜、細胞質和細胞核，換言之原生質體就是除去細胞壁的被細胞膜包圍的“裸露細胞”。
基本介紹
- 中文名：原生質體
- 外文名：Protoplasts
- 套用學科：環境工程
- 適用領域範圍：環境生態
- 結構：質膜、細胞質、細胞核
- 套用：微生物
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基本信息
現代微生物學中，原生質體是指在人為條件下，用物理或化學方法除去微生物細胞壁後得到的主要由一層細胞膜包裹著的圓球狀滲透敏感細胞，一般由革蘭氏陽性菌或放線菌、酵母菌、黴菌、蕈菌等形成。而革蘭氏陰性菌去壁後形成與其他微生物原生質體不同的球狀體，也叫原生質球，是指革蘭氏陰性菌在人為條件下，用溶菌酶破壞細胞壁或用青黴素抑制新生細胞壁合成後，得到的殘留有部分細胞壁的原生質體。
結構
原生質體是細胞進行新陳代謝活動的場所，其結構分述如下。
質膜
質膜又稱細胞膜或外周膜，是包圍在原生質體表面，由脂質、蛋白質和糖類組成的生物膜，其厚度約7.5nm；真核細胞內部也有複雜的膜結構，稱內膜，厚度7～8nm。質膜和內膜總稱生物膜，光學顯微鏡下難見其結構。
電子顯微鏡下，膜的橫剖面顯現為“暗-明-暗”三條帶的結構。明帶的主要成分為脂類，暗帶的主要成分為蛋白質。這種三層結構成為一個單位的膜，稱單位膜，質膜由一層單位膜組成。質膜的骨架是磷脂類物質，約占膜質量的40%～50%，兩層磷脂分子的尾部相對藏在內面組成磷脂雙分子層，使膜兩側的水溶性物質不能自由通過。質膜還有約占膜質量50%的蛋白質，分布在膜內、外表面或嵌入磷脂雙分子層內部，稱膜蛋白；執行著膜的許多重要功能，如載體、受體、酶等。此外，質膜表面存在的寡糖類分子，稱膜糖；膜糖大多數和蛋白質結合成糖蛋白或與脂質結合成糖脂，糖蛋白與細胞識別有關。同時，構成膜的磷脂和蛋白質都具有一定的流動性，可在同一平面上自由移動，使膜處於不斷變動的狀態。
質膜具有流動性和選擇透性，能選擇性地允許物質以被動或主動運輸的方式出入細胞，既能阻止細胞內的有機物滲出，又能調節水和無機鹽及其他營養物質滲入細胞，並使代謝廢物排出，從而保持了細胞完整性和細胞內環境的穩定。當植物細胞處於高滲環境時，原生質體會因失水而收縮，出現質壁分離現象。此外，質膜在物質的跨膜運輸、外界信號的接受和傳遞、細胞識別、細胞生命活動的調節等過程中具有重要的作用。
細胞質
細胞質是指細胞核以外、細胞膜以內的原生質，是原生質體的基本組成部分。顯微鏡下，細胞質呈半透明、能流動的黏稠狀，其中分散著具有一定形態和功能的結構、常具膜包被的微器官，稱細胞器，如質體、線粒體和內質網等。
細胞質中除細胞器以外的膠體狀物質為細胞基質，各種細胞器都包埋於其中。基質中含有細胞中25%～50%的蛋白質，以及核酸、類脂、水分等物質；其中許多蛋白質都是酶，細胞的多種新陳代謝活動都在細胞基質中進行。生活細胞的細胞基質處於不斷地運動狀態，它能帶動其中的細胞器在細胞內做有規則地持續流動，稱胞質運動。胞質運動易受溫度、光線和化學物質等因素的影響，鄰近細胞受損傷時也容易刺激細胞質運動。胞質運動促進了細胞內物質流動，利於新陳代謝的進行，對細胞生長發育、通氣和創傷的修復都有一定的促進作用。
細胞核
細胞核是細胞生命活動的控制中心。DNA在核中貯藏、複製、轉錄，從而控制著細胞和植物體的生長、發育和繁殖。除細菌和藍藻外，大多數生活細胞具有1個細胞核，或多核或無核，如藻菌類和乳汁管細胞、花粉囊成熟期絨氈層細胞具有雙核或多核；而成熟篩管無細胞核。細胞核的形狀和位置隨細胞生長發育時期而變化，成熟細胞的核常位於細胞一側。細胞核直徑約10～20µm，內部結構複雜，主要由核膜、染色質、核仁和核基質等組成。
生物工程學
原生質體融合動物細胞就相當於原生質體（但與原生質體有一定區別）。
病原生物學
嚴格地說，原生質體指在人為條件下，去除原有細胞壁或抑制新生細胞壁後所得到的僅有一層細胞膜包裹著的圓球狀對滲透敏感的細菌。革蘭陽性菌最易形成原生質體。
原生質球指革蘭陰性菌肽聚糖層受損後尚保留有外膜的原生質體。
原生質體，它是細胞進行各類代謝的主要場所，是細胞中重要的部分。原生質體可分為質膜、細胞器、胞基質三部分。
原生質體的特徵
（1）無細胞障礙，能攝取DNA 質粒病毒細菌細胞器等外源物質，是細胞工程進行遺傳操作基因轉移的良好材料。
（2）具有全能性可再生細胞壁並再生成完整植株。
（3）適合進行融合形成雜種細胞，能克服不同種細胞間的不親和障礙，培育新品種。
原生質體純化的方法
（1）沉降法最常用的方法：將過濾和離心相結合。置於離心管離心，原生質體沉於離心管底部，殘液碎屑懸浮於 上清液。去上清液後， 再把沉澱物重新懸浮於清洗培養基中反覆3次。
（2）漂浮法根據原生質體來源不同，利用比重大於原生質體的高滲蔗糖溶液，離心後使原生質體漂浮其上， 殘渣碎屑沉到管底。
（3）界面法：利用兩種比重不同的溶液，使健康和完整的原生質體處於兩液相的界面之中。
