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蓝藻是地球上发现的唯一能够进行有氧光合作用的原核生物类群,可以进行类似植物的光合作用,即利用阳光、水和二氧化碳作为底物产生以复杂有机化合物形式储存的化学能并产生氧气。蓝藻是水域食物链中的主要初级生产者,在整个生物圈的良性循环中起重要作用。形态学研究发现蓝藻细胞结构简单,由不同分化的三种膜系统(外膜、质膜和类囊体膜)和可溶性区域构成,但各自的组成特征及形成机制仍不清楚。单细胞蓝藻集胞藻6803(Synechocystis sp.PCC6803)是最广泛采用的模式藻种之一。近年来蛋白质组学和功能基因组学的研究成果,在很大程度上加深了人们对其外膜、质膜和类囊体膜的蛋白组成及主要蛋白功能的了解,但目前对相关膜脂的研究报道还比较少,三种膜系统的膜脂组成及定量信息十分缺乏,限制了人们对每种膜及整个生物膜系统结构与功能的认识。因此, 本研究以集胞藻6803为材料,首先利用蔗糖密度离心和水溶性两相分离相结合的生物化学方法,分离制备得到质量好纯度高的细胞外膜、质膜和类囊体膜组分。其次,采用双向薄层层析(2D-TLC)与气相色谱(GC)相结合的方法,获得了上述不同分化膜系统的膜腊和脂肪酸组成信息。对膜脂的分析结果表明:⑴外膜的磷脂种类比质膜和类囊体膜多,分别为磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酸(PA);⑵新发现三种磷脂(PE,PS,PA)含量低,分别占外膜膜脂的3-4%,这可能是在以往的研究中没有发现的重要原因;⑶三种生物膜上共有的膜脂为单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)、硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)和磷脂酰甘油(PG),这些脂类在外膜上的含量仅为质膜和类囊体膜上的1/6和1/7;⑷糖脂(MGDG和DGDG)是质膜和类囊体膜中含量最高的脂类,分别为外膜糖脂的7倍和10倍左右;5)硫脂(SQDG)和磷脂酰甘油(PG)在质膜和类囊体膜中的含量相当,它们的含量分别是外膜含量的3倍和8倍。对膜脂脂肪酸的分析结果发现:①脂肪酸C14∶0、C16∶0、C16∶1、C18∶0、C18∶1、C18∶2和γ-C18∶3是三种膜中共有的脂肪酸种类;②多不饱和脂肪酸(C18∶2和γ-C18∶3)在类囊体膜中含量最高,可达该膜总脂肪酸含量的33%,比质膜和外膜中的总脂肪酸含量高8%和12%左右。这些研究结果不仅揭示了蓝藻不同分化膜膜脂组成的差异,也为深入研究这些生物膜系统的结构与功能奠定了重要基础。