以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的膜相結(jié)構(gòu)體系稱為生物膜系統(tǒng),生物膜系統(tǒng)是指以生物膜為基礎(chǔ)而形成的一系列膜性結(jié)構(gòu)或細(xì)胞器,包括細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、線粒體、溶酶體、過氧化物酶體及核膜等。
生物膜系統(tǒng)的組成成分都有:核膜、細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜等。生物膜也稱為生物被膜,是指附著于有生命或無生命物體表面被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌群體。生物膜細(xì)菌對抗生素和宿主免疫防御機(jī)制的抗性很強(qiáng)。
核膜
核膜是位于真核生物的核與細(xì)胞質(zhì)交界處的雙層結(jié)構(gòu)膜,核膜對核內(nèi)外物質(zhì)的交通有高度選擇性,控制細(xì)胞核內(nèi)外物質(zhì)交換運(yùn)輸和信息傳輸,組成核膜由內(nèi)外兩層單位膜組成,每層膜厚約6.5毫微米,兩層膜間隙寬約10~30毫微米,兩層膜之間的間隙,稱核周隙,核周隙中也含有酶。
線粒體膜
線粒體的內(nèi)外膜均由磷脂雙層組成,其中鑲嵌有蛋白質(zhì),類似一般的細(xì)胞膜,然而這兩層膜具有很不同的特性:包圍整個細(xì)胞器的外膜約含50%質(zhì)量的磷脂,并且包含很多酶,參與腎上腺素的氧化,色氨酸的降解及脂肪酸的延伸等等。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng),外與細(xì)胞膜相連,內(nèi)與核膜的外膜相通,將細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)有機(jī)地聯(lián)結(jié)成一個整體,有效地增加細(xì)胞內(nèi)的膜面積,具有承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔谩?/p>
溶酶體膜
溶酶體是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的細(xì)胞器,溶酶體具單層膜,形狀多種多樣,是0.025~0.8微米的泡狀結(jié)構(gòu),內(nèi)含許多水解酶,溶酶體在細(xì)胞中的功能,是分解從外界進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì),也可消化細(xì)胞自身的局部細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞器,當(dāng)細(xì)胞衰老時,其溶酶體破裂,釋放出水解酶,消化整個細(xì)胞而使其死亡。
高爾基體膜
高爾基體膜是由許多扁平的囊泡構(gòu)成的以分泌為主要功能的細(xì)胞器,又稱高爾基器或高爾基復(fù)合體,在高等植物細(xì)胞中稱分散高爾基體,早期發(fā)現(xiàn)最早發(fā)現(xiàn)于1855年,1898年由意大利人卡米洛·高爾基在光學(xué)顯微鏡下研究銀鹽浸染的貓頭鷹神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu),因此定名為高爾基體。
葉綠體膜
葉綠體被膜,葉綠體的外膜和內(nèi)膜合稱為被膜,外膜和內(nèi)膜都是連續(xù)的單位膜,葉綠體的外膜和內(nèi)膜合稱為被膜,葉綠體的外膜和內(nèi)膜都是連續(xù)的單位膜,每層膜的厚度為6~8nm,內(nèi)外兩膜間有10~20nm寬的間隙,稱為膜間隙。
過氧化酶體膜
過氧化酶體又稱微體,是由單層膜圍繞的內(nèi)含一種或幾種的氧化酶類的細(xì)胞器,形態(tài)和功能可參與光合作用(光呼吸),直徑一般0.5納米,呈圓形或卵圓形。
液泡
液泡是由單層膜與其內(nèi)部的細(xì)胞液組成的細(xì)胞器,主要存在于植物細(xì)胞中,低等動物特別是單細(xì)胞動物的食物泡、收縮泡等也屬于液泡,液泡不是植物細(xì)胞的特有結(jié)構(gòu),只不過是植物細(xì)胞的液泡較大、液泡之間差別也較大。
細(xì)胞器膜
細(xì)胞器膜是指生物體內(nèi)各種細(xì)胞器的外層所包被的生物膜,一個細(xì)胞的所有的細(xì)胞器膜構(gòu)成該細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng),基本組成以磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)為骨架、包含蛋白質(zhì)細(xì)胞器膜由于無糖蛋白結(jié)構(gòu),因此不含糖,不同的分類雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器:線粒體,葉綠體。
1.物質(zhì)交換
生物膜通過其結(jié)構(gòu)上的蛋白質(zhì)通道或載體蛋白進(jìn)行物質(zhì)交換,以維持細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)定。利用這些通道或載體蛋白可以調(diào)節(jié)特定分子的進(jìn)出,如離子、小分子等,在藥物研發(fā)中具有重要意義。
2.信息傳遞
生物膜內(nèi)含有的受體蛋白能夠識別并結(jié)合特定信號分子,觸發(fā)膜內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞。該機(jī)制有助于細(xì)胞對環(huán)境變化做出快速響應(yīng),并參與多種生理和病理過程的研究。例如,研究膜受體功能及其相互作用對于理解神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制至關(guān)重要。
3.保護(hù)細(xì)胞
生物膜作為一層物理屏障,能有效防止外界有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,同時限制細(xì)胞內(nèi)某些分子泄漏到胞外環(huán)境中。這有助于維持細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的穩(wěn)態(tài)平衡,并減少對外界因素引起的損傷。例如,在神經(jīng)退行性疾病研究中,了解生物膜如何影響神經(jīng)元的功能及存活率是十分關(guān)鍵的。
4.調(diào)控細(xì)胞活動
生物膜還通過介導(dǎo)各種酶促反應(yīng)來調(diào)控細(xì)胞的各種生命活動,如合成代謝、能量轉(zhuǎn)換等。深入探究這一調(diào)控機(jī)制有助于揭示許多重要生物學(xué)現(xiàn)象背后的奧秘,并為開發(fā)新型藥物提供理論依據(jù)。例如,膜上某些酶類參與了細(xì)胞周期調(diào)控,研究它們是如何協(xié)同工作來確保細(xì)胞按預(yù)定程序完成分裂過程的。
5.免疫防御
生物膜上的某些蛋白如Toll樣受體可識別外來入侵物中的特定分子模式,引發(fā)免疫應(yīng)答。這有助于機(jī)體抵御病原微生物的侵襲。例如,在傳染病防控領(lǐng)域,了解生物膜如何參與宿主與病原體之間的交互作用對于制定有效的防治策略具有重要意義。
是的,生物膜基本上都是具有流動性的,因?yàn)樯锬ざ际橇字p分子層結(jié)構(gòu),上面鑲嵌著蛋白,而磷脂雙分子層的特性就是具有流動性分析總結(jié)。
生物膜是一種附著在有生命和無生命物體表面被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌群體。而生物膜系統(tǒng)是由細(xì)胞膜、細(xì)胞核膜和細(xì)胞器膜等構(gòu)成的,這些生物...
生物膜的功能:細(xì)胞識別是細(xì)胞對異物的識別以及細(xì)胞與細(xì)胞之間的識別過程。這一過程涉及細(xì)胞質(zhì)膜上的特殊部位,如紅細(xì)胞上的流感病毒結(jié)合部位(血型糖...
生物膜不僅是進(jìn)行代謝反應(yīng)的場所,還是能量轉(zhuǎn)化的場所。例如,在光合作用中,生物膜能夠吸收光能,并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。此外,在氧化磷酸化過程中,生...
生物膜不僅是進(jìn)行代謝反應(yīng)的場所,還是能量轉(zhuǎn)化的場所。例如,在光合作用中,生物膜能夠吸收光能,并將其轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。此外,在氧化磷酸化過程中,生...
生物膜系統(tǒng)的組成成分都有:核膜、細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜等。生物膜也稱為生物被膜,是指附著于有生命或無生命物體表面被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌...
生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要包括流動性、選擇透過性和不對稱性。流動性:生物膜是由鑲嵌蛋白質(zhì)的磷脂雙分子層構(gòu)成,磷脂雙分子層和其中的蛋白質(zhì)都是可以流動...