为什么说支原体是最小的细胞?
为什么又说支原体大小介于细菌与立克次氏体之间而衣原体大小介于立克次氏体与病毒之间,那衣原体不是比支原体小吗
支原体(mycoplast,又译为霉形体)是目前发现的能在无生命培养基中生长繁殖的最小最简单的细胞,具有细胞的基本形态结构与功能。支原体没有细胞壁,只有细胞膜,所以支原体的形态可以随机变化;支原体等细胞膜含有胆固醇,比其他原核生物的质膜更坚韧,具有原核细胞膜所具有的多功能性。支原体的环状双螺旋DNA较均匀地散布在细胞内,没有像细菌一样的核区; mRNA与核糖体结合为多核糖体指导合成约几百种蛋白质,这可能是细胞生存和增殖所必需的最低数量的蛋白质。支原体以一分为二的方式分裂繁殖。以上这些特征与非细胞形态的生命体--病毒是根本不同的。
最早发现的支原体为拟胸膜肺炎病原体一PPLO,后来又从动物、植物体和环境中分离出很多支原体,它们中不少是致病的病原体,尤其是一些慢性病(呼吸道病、胸膜肺炎、关节炎与尿道炎等)的病原体很多都是支原体。支原体的体积很小,直径一般是0.1~0.3um,仅为细菌的1/10,可以通过细菌滤器;很多支原体能寄生在细胞内繁殖,因此支原体是细胞培养中常见又难以去除的污染源。
目前再没发现比支原体更小的细胞了,与它们的体积和结构近似的是立克次氏体与衣原体,但它们是细胞内寄生的。支原体基因组是迄今为止发现的能独立生活的生物中最小的,生殖道支原体(Mycoplasmagenitalium ) 的基因组仅580kb, 约482个基因,大都是生命活动所必需的基因,如: tRNA、rRNA 和其他非编码RNA;催化DNA复制、转录和翻译的酶;参与能量代谢和基本生物合成与降解的酶;转运蛋白和通道蛋成白;调控细胞分裂的蛋白。支原体除了具有作为细胞所必需的结构外,几乎没有什么称得上结构复杂的装置,核糖体是在电镜下唯一可见的细胞内结构。我们曾对山羊胸膜肺炎支原体细胞内的核糖体进行过数量统计,每个细胞含800~1500个核糖体。支原体的基本结构与机能似乎已简单到极限,可是人们还是要问,作为细胞独立生存所需要的空间(细胞体积)的最小极限应是多大?支原体是最小最简单的细胞吗? 一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能是:细胞膜、DNA与RNA、一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。从保证一个细胞生命活动运转所必需的条件看,维持细胞基本生存的基因应该在200~300个,这些基因产物进行酶促反应所必须占有的空间直径约为50nm,加上核糖体 (每个核糖体直径10~20nm),细胞膜与核酸等,我们可以推算出来,一个细胞体积的最小极限直径为140~200 nm, 而现在发现的最小支原体细胞的直径已接近这个极限。因此,比支原体更小更简单的结构,似乎不可能满足生命活动的基本要求,也就是说支原体应该是最小最简单的细胞。(摘自《细胞生物学》)