生物膜的研究

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1、生物膜的研究药12012302120110生物膜组成细胞膜组成似可分为

2、膜的骨架（主要是脂质）。期在骨架上的物质（蛋白质等）。英化学成分一般由类脂（磷脂、胆固醇）、蛋白质、糖类（糖蛋白、糖脂）、少量的核酸、无机离子以及水分所组成。而类脂和蛋口质则是组成细胞膜的主要成分。膜结构体系的基本作用是为细胞提供保护。质膜将整个细胞的生命活动保护起來，并进行选择性的物质交换；核膜将遗传物质保护起来，使细胞核的活动更加冇效；线粒体和叶绿体的膜将细胞的能量发生同英它的生化反应隔离开来，更好地进行能量转换。膜结构体系为细胞提供较多的质膜表面，使细胞内部结

3、构区室化。由于大多数酶定位在膜上，大多数生化反应也是在膜表面进行的，膜表面积的扩大和区室化使这些反应有了相应的隔离，效率更高。另外，膜结构体系为细胞内的物质运输提供了特殊的运输通道，保证了各种功能蛋白及时准确地到位而又互不干扰。例如溶酶体的酶合成Z后不仅立即被保护起来，而口一直处于监护之下被运送到溶酶体小泡。细胞牛物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一・整体，由于细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器都涉及到细胞膜或细胞器膜，所以通常称此系

4、统为生物膜系统。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动屮起着极其重要的作用。此外，研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。生物膜结构如今所认知的生物膜结构为流体镶嵌模型。在提出后又冇多次补充，它们都是以流动镶嵌模型为前提。如晶格镶嵌模型强调了膜蛋口分子对磷脂分子流动性的限制作用，认为内在蛋白周围结合的磷脂分子为界面脂，界面脂只能随内在蛋白运动，并与内在蛋白构成晶格；板块模型则认为在流动的脂双层中存在着结构和性质不同，但有序又可独立移动的镶嵌板块，板块内不同组分的相互作用以及不同板块间的相互作用，使生物膜具冇复杂的生物学功能。膜蛋

5、口和膜脂结构研究的最新进展主要是以下儿个方面：（1）膜蛋£1三维结构研究。膜蛋白可分为外周蛋白和内在蛋白，后者占整个膜蛋白的70%〜80%,它们部分或全部嵌入膜内，还冇的是跨膜分布，如受体、离子通道、离子泵以及各种膜酶等等。第一个水溶性蛋白质肌红蛋白的三维结构的解析是由英国人Kendrew^l957年用X射线衍射法完成的，他因此获得了诺贝尔奖。迄今蛋白质解析出具有原子分辨率的三维结构己达20000个左右。（2）膜脂结构研究进展。膜脂主要包括甘油脂（即磷脂）、鞘脂类以及胆固醇。对于甘油脂研究较多，它们不仅是生物膜结构的骨架，其中冇些成员还

6、参与了信号转导的过程。生物膜作用细胞膜主要功能有(1)分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，膜的而积大大增加，捉高了发生在膜上的生物功能；(2)屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能口由通过；(3)选择性物质运输，伴随着能量的传递；(4)生物功能：激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。(5)识别和传递信息功能(主要依靠糖蛋白)(6)物质转运功能：细胞与周围环境Z间的物质交换，是通过细胞膜的转运功能实现的不同的生物膜冇不同的功能。细胞膜和物质的选择性通透、细胞对外界信号的识别作用、免疫作用等密切相关；神经细胞膜与肌

7、细胞膜是高度分化的可兴奋膜，起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用；叶绿体内的类囊体薄膜与光合细菌膜、嗜盐菌的紫膜起着将光能转换为化学能的作用，而线粒体内膜与呼吸细菌膜则能将氧化还原过程中释放出的能量用于合成三磷酸腺昔；内质网膜是膜蛋口、分泌蛋白等蛋白质及脂质的生物合成场所。因此，生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程中，是必不可少的结构。细胞膜的应用三、生物膜的应用生物膜的应用很广泛，涉及医学、农业、工业、环保等领域。1・生物膜仿生学技术在仿生学研究领域里，科学家提出人工模拟生物膜的设想并进行了试验。人工模拟生

8、物膜就是以某些高分子冇机化合物为材料，构建半透膜。这些冇机化合物能对物质进行分离、浓缩、提取、纯化，可广泛应用于食品工程、医学、环境保护等实际生产领域，促进临床医疗效杲，改进生产工艺捉高生产的经济效益，解决污水处理，保护环境以及海水淡化处理等。磷酰胆碱(PC)基团是磷脂双分子层外层膜磷脂(卵磷脂)的亲水头部，研究表明,带有等量正负电荷的PC基团是血红细胞外层膜抗凝血的原因。目询，含PC基团的聚合物的研究在各个领域都迅速扩展，例如材料表面改性、跖物控释、化妆品等。2•脂质体的发展和应用1965年，英国学者Bangham将磷脂分散在水中，然

9、后用电镜观察。发现磷脂自发形成多层囊泡，每层均为类似生物膜结构的脂质双分子层，囊泡屮央和各层之间被水相隔开，双分子层厚度约为4纳米。后来，将这种小囊泡称为脂质体。脂质体貝•有分了小、扩散速度快、脂溶性好及可