细胞结构的组装

构成细胞的大分子不是随意地堆积在一起的，而是按规则和分层的方式组装成复杂的细胞结构。细胞结构体系的组装一般要通过四级装配：第一级装配是各种化学元素组成细胞小分子（如氨基酸、碱基、葡萄糖及脂肪酸等）。第二级装配是基础的小分子物质组装成生物大分子，例如，氨基酸通过肽键组装成蛋白质，核苷酸通过3＇，5＇-磷酸二酯键组装成核酸，葡萄糖聚合后成为多糖，等等。第三级装配是生物大分子组装成亚细胞结构（如细胞膜、染色质、细胞骨架等）。第四级装配是亚细胞结构组装成具有空间结构和生物学功能的细胞器（如内质网、高尔基复合体、溶酶体、线粒体、核糖体、中心体等），多种不同的细胞器最后组装成完整的细胞。(https://www.daowen.com)

生物大分子如何组装成有功能的细胞结构？研究者对此提出了一些假设：①模板装配，是指由模板指导，在一系列酶的催化作用下合成新的、与模板完全相同的DNA或RNA的组装。②酶效应组装，是指同一单体分子在不同的酶系的催化作用下生成不同的产物。例如，葡萄糖既能合成纤维素，也能合成淀粉。③自组装，是指生物大分子借助本身的力量自行装配成高级结构的组装。自组装不需要模板和酶的催化，但需要一类被称为分子伴侣的蛋白质，例如，核小体的组装需要核质素的介导。实验证明，细胞内的蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸、蛋白质与磷脂先组装成特定的大分子复合物，这些复合物再一步构成细胞的结构基础和功能单位。例如，组成染色质的基本结构单位核小体就是由DNA和蛋白质组装成的。