生物膜总结

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生物膜的结构和功能

生物膜的结构和功能

生物膜的结构和功能生物膜是一种存在于生物界各类生物体表面或内部的具有特殊结构和功能的薄膜状结构。

它由生物体的细胞膜组成,包括生物大分子和非生物分子。

通过细胞间的相互作用,生物膜维持生物体的完整性,同时参与到许多重要的生物过程中。

本文将从生物膜的结构和功能两个方面进行阐述。

一、生物膜的结构1. 膜脂质层生物膜中最基本的组成部分是膜脂质层。

膜脂质层主要由磷脂、甘油脂和类固醇等有机物组成。

磷脂是膜脂质层中含量最高的成分,它由两个疏水性脂肪酸和一个亲水性磷酸甘油醇通过酯键结合形成。

甘油脂是由甘油和脂肪酸通过酯键结合形成的;而类固醇则存在于膜脂质层内部,起到增强膜的稳定性和流动性的作用。

2. 蛋白质组分生物膜中的其他重要组成部分是蛋白质。

膜脂质层与蛋白质相互作用,两者之间形成了复杂的网络结构。

蛋白质在生物膜中有许多重要的功能,如通道蛋白质负责物质的运输,受体蛋白质用于信号传导,酶蛋白质用于催化反应。

此外,膜蛋白还起到了维持生物膜结构的稳定性和保护功能。

3. 糖类组分糖类是生物膜的另一个重要组成部分。

它们通过与蛋白质和脂质相互作用,形成糖蛋白和糖脂复合物,这些复合物参与了细胞间的相互识别和信号传导。

糖类还能起到保护细胞膜的作用,增强细胞膜的稳定性。

二、生物膜的功能1. 细胞辨识和相互识别生物膜上的特定糖蛋白和糖脂能够识别特定的配体或信号分子,从而实现细胞间的辨识和相互识别。

这种相互作用在细胞信号传导、免疫识别和受精过程中起到重要的作用。

2. 物质运输生物膜中的通道蛋白质可以选择性地允许特定离子或分子通过,从而实现物质的运输。

这种运输过程对细胞内外物质的平衡和代谢活动至关重要。

3. 生物反应的催化和调控生物膜中的酶蛋白质能够催化生物反应的进行,从而参与到细胞代谢和能量转化过程中。

膜蛋白还能够通过信号传导调控细胞内外的生物反应。

4. 细胞结构和稳定性的维持生物膜具有良好的柔韧性和可塑性,可以适应细胞形态的变化。

高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结 新课标 人教版 必修1

高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结 新课标 人教版 必修1

高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结新课标人教版必修1 (一)对生物膜结构的探索历程1.19世纪末,欧文顿提出:膜是由脂质组成的。

2.20世纪初,荷兰科学家提出:细胞膜中的脂质分子必为连续的两层。

3.1959年,罗伯特森提出生物膜的模型:蛋白质——脂质——蛋白质三层结构构成,并描述为静态结构。

4.1970年,科学家通过实验证明细胞膜具有流动性。

5.1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。

(二)流动镶嵌模型的基本内容1.膜是由蛋白质和脂类组成的。

2.膜的基本支架:磷脂双分子层。

该支架具有流动性。

3.蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的嵌入其中间,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质分子是可以运动的。

4.膜的结构特点:流动性。

5.膜的功能特点:选择透过性。

本节内容包括:①对生物膜结构的探索历程②流动镶嵌模型的基本内容。

本节内容充分体现了生物体结构与功能的适应。

(1)细胞膜的成分主要是蛋白质和脂类,其中,蛋白质约占膜干重的20%~70%,脂类约占30%~80%,各种膜所含蛋白质和脂类的比例同膜的功能有密切关系,功能活动较旺盛的细胞,其蛋白质的含量高,因为膜的功能主要由蛋白质来承担,此外,细胞膜中还有10%左右的糖类,它们与蛋白质或脂类结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面,与细胞表面的识别有密切关系。

(2)构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面,或贯穿在磷脂双分子层之间,或镶嵌在磷脂双分子层当中。

(3)结构特点:组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,这种结构特点,使细胞膜具有一定的流动性。

(4)细胞膜的功能:一是保护作用,包括支持、识别、免疫;二是控制物质进出细胞,包括吸收、分泌、排泄等。

学习本节知识,要注意用“结构与功能相适应”的观点来分析细胞膜的结构与其功能之间的关系。

【例题】根据细胞膜的化学成分和结构特点,分析下列材料并回答问题:(1)1895年,Overton在研究各类未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,反之,则比较困难,这表明组成细胞膜的主要成分中有(2)1925年,Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂,它在空气一水面上展开时,这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍油此可以认为细胞膜由组成。

生物膜

生物膜

生物膜的微生物相:细菌:细菌是微生物膜的主体,其种类受基质类型、附着生长状况、pH、温度等的影响;异养菌是生物膜中的主要细菌,可分为好氧异养菌、厌氧呼吸型异养菌、厌氧异养菌、兼性厌氧菌四类。

常见的细菌种类有:球衣菌、动胶菌、硫杆菌属、无色杆菌属、产碱菌属、八叠球菌属、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌属等。

真菌:真核生物,大多数具有丝状形态。

当污水中有机物的成分变化、负荷增加、温度下降、pH降低和DO下降时,容易滋生丝状菌。

藻类:受阳光照射的生物膜中藻类为主要成分。

藻类主要限于生物膜反应器中上表层部分、数量少,对污水处理净化作用不大。

原生动物:原生动物在成熟的生物膜中不断捕食生物膜表面的细菌,从而保持生物膜的活性起作用。

后生动物:轮虫类、线虫类、昆虫类等。

观察生物膜中的微生物相可检查、判断生物膜反应器的运转情况及污水处理效果。

不同生物膜反应器生物的分布不同,需进行研究,好氧方面研究较深入一些,厌氧生物膜微生物的分布研究还应深入。

影响微生物附着的因素总结:裁体表面性质:载体的类型、表面化学特性、载体浓度、载体形状大小、载体比表面积、粗糙度和孔隙;微生物的性质:微生物种类、表面化学特性、形状与大小、微生物的浓度、培养时间和条件;环境的性质:pH值、离子强度、水力学特征、竞争物种的存在,温度协调物种的存在、接触时间。

影响微生物在载体表面附着的因素很多,影响机制十分复杂,仍需进一步深入研究。

生物膜反应器的稳定运行方面的研究已取得不少进展。

但厌氧生物膜反应器的启动还处于研究之中并且是经验性的。

对于废水中微生物所需要的有关营养物、环境条件方面的知识的了解有助于选择适宜微生物生长最佳条件。

厌氧微生物其生长速率低,对环境要求严格,难于附着到固体表面等原因使厌氧生物膜反应器的启动比好氧困难。

通过选择合适的载体,采用适宜的接种方式的启动策略,可以加速厌氧生物膜反应器的启动。

生物膜法的不足:需要填料和支撑结构,在不少情况下基建投资超过活性污泥法;出水常常携带较大的脱落的生物膜片,大量非活性细小悬浮物分散在水中使处理水的澄清度降低;活性生物量较难控制,在运行方面灵活性差;载体材料的比表面积小时,BOD容积负荷有限;若采用自然通风供氧,在生物膜内层往往形成厌氧层,从而缩小了具有净化功能的有效容积。

高一生物膜知识点

高一生物膜知识点

高一生物膜知识点膜是生命体内的一个重要组成部分,它在维持生命活动、调节物质的进出以及细胞与环境的相互作用中发挥着重要作用。

在高一生物学中,我们将学习关于膜的各个方面的知识,包括膜的组成、结构与功能等。

本文将以膜的结构与功能为主线,在深入探讨的同时,为读者提供一个全面了解膜的知识点。

一、膜的组成与结构细胞膜是由磷脂双层结构组成的,其中的磷脂分子是双层排列形成的,疏水部分朝向内部,亲水部分朝向外部。

此外,膜中还存在着蛋白质、固醇和糖等其他成分。

磷脂双层主要起到了屏障的作用,控制物质的进出。

而蛋白质则通过具有选择性通透性的通道,调节物质的交换。

在细胞膜中,有两种特殊的蛋白质存在,即跨膜蛋白和外周蛋白。

跨膜蛋白直接穿过整个膜层,可以起到信号传导、物质运输等功能。

而外周蛋白则与膜的内、外表面结合,起到支持、传导信号等作用。

固醇在膜中起到了调节作用,可以使膜更加稳定和柔软。

糖则结合在细胞膜的外表面,形成糖蛋白复合物,参与细胞间的粘附和识别。

二、膜的功能膜作为细胞的界限,其最重要的功能之一是选择性通透性。

细胞膜可以根据物质的大小、电荷和溶解度等特征,选择性地将物质进出细胞。

通过蛋白质的通道和运输体,细胞膜可以调节离子的进出,维持正常的离子浓度差和电位差,维持细胞内稳定的环境。

此外,细胞膜还可以通过受体和信号转导系统,接收并传递外界的信号。

当外界刺激到达细胞膜时,相关蛋白质可以被活化,从而激活内部的信号通路,调节细胞的生理状态。

这些信号通路的激活可以引起细胞的分裂、分化和凋亡等重要过程。

膜的另一个重要功能是细胞间的粘附和识别。

细胞膜上的糖蛋白复合物可以与其他细胞的膜结合,形成细胞间黏附结构。

这种结构在细胞的分裂、发育和生物体的组织形成中起着重要的作用。

同时,细胞膜上的糖也可以用作识别分子,通过与其他细胞或病原体上的糖结合,实现细胞间的相互识别,并引发相应的免疫反应。

三、膜的结构与功能的调节细胞膜的结构与功能可以通过多种方式进行调节。

生物膜结构与功能的解析与应用

生物膜结构与功能的解析与应用

生物膜结构与功能的解析与应用生物膜是生物体内一种重要的组织结构,它在细胞的分离、保护、传递信息等方面起着关键作用。

本文将探讨生物膜的结构与功能,并介绍其在生物科学和医学领域的应用。

一、生物膜的结构生物膜是由脂质分子和蛋白质组成的双层结构。

脂质分子主要是磷脂,它们具有亲水头部和疏水尾部的特性,使得脂质分子能够在水中形成自组装的双层结构。

蛋白质则嵌入在脂质双层中,起到传递信号、调节通道等功能。

生物膜的结构不仅仅是简单的双层,还包括许多微观结构。

其中,胆固醇是生物膜中的重要成分之一,它能够增加膜的稳定性和流动性。

此外,生物膜还含有许多膜蛋白,这些蛋白质能够形成通道,使得物质能够通过膜进行传递。

二、生物膜的功能生物膜具有多种功能,其中最重要的是细胞的分离和保护。

生物膜能够将细胞内外环境分隔开来,保护细胞内部的结构和功能不受外界环境的干扰。

此外,生物膜还能够调节物质的进出,维持细胞内外物质的平衡。

另外,生物膜还具有传递信息的功能。

生物膜上的膜蛋白能够与外界的信号分子结合,传递信号到细胞内部,从而调节细胞的生理活动。

这种信号传递过程在细胞的生长、分化和凋亡等过程中起到重要作用。

三、生物膜在生物科学中的应用生物膜在生物科学领域有广泛的应用。

首先,生物膜的研究有助于揭示细胞的结构和功能。

通过对生物膜的解析,科学家们可以了解细胞内外环境的交流方式,进而深入研究细胞的生理活动和疾病发生机制。

其次,生物膜的结构和功能也为药物研发提供了重要的参考。

药物需要通过生物膜进入细胞内部才能发挥作用,因此了解生物膜的结构和功能对药物的研发具有重要意义。

科学家们可以通过模拟生物膜的结构,设计出更加适合渗透生物膜的药物。

四、生物膜在医学领域的应用生物膜在医学领域也有广泛的应用。

首先,生物膜的研究有助于诊断和治疗疾病。

许多疾病都与生物膜的结构和功能异常有关,比如癌症、感染等。

通过对生物膜的研究,医生可以更好地理解疾病的发生机制,并开发出更有效的治疗方法。

生物膜

生物膜
1.生物膜系统的组成及种类 生物膜系统的组成及种类 (1)化学组成上的关系 化学组成上的关系 ①相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同, 相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同, 都主要由蛋白质和脂质组成。 都主要由蛋白质和脂质组成。 ②差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差 差异性: 这与生物膜功能的复杂程度有关, 异,这与生物膜功能的复杂程度有关,功能越复杂的 生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多。 生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多。 ③各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子 各种生物膜在结构上大致相同, 层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,都具有一定 层构成基本支架,蛋白质分子分布其中, 的流动性。 的流动性。
BD
细胞质基质是细胞结构的重要组成部分, 细胞质基质是细胞结构的重要组成部分,下列有关细胞质 基质的叙述正确的是 ( )
A.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所 . B.细胞质基质为新陈代谢的正常进行提供必要的物质条件, .细胞质基质为新陈代谢的正常进行提供必要的物质条件, 如提供ATP、核苷酸、酶、DNA 、核苷酸、 如提供 C.丙酮酸一定在细胞质基质中分解成二氧化碳和水 . D.细胞质基质是活细胞进行有氧呼吸的主要场所 .
B
C
下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图, 下图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图,视野中的 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针, 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针,则 实际上, 实际上,黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分 别为: 别为: A. 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为顺时针 . 叶绿体位于液泡的右方, B. 叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为逆时针 . 叶绿体位于液泡的左方, C. 叶绿体位于液泡的右方,细胞质环流的方向为逆时针 . 叶绿体位于液泡的右方, D. 叶绿体位于液泡的左方,细胞质环流的方向为顺时针 . 叶绿体位于液泡的左方,

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能生物膜是生物体内外的一种薄膜状结构,由生物大分子聚集而成。

它在维持生物体内外环境稳定、免受外界环境变化等方面起着重要作用。

本文将从生物膜的结构和功能两方面进行论述。

一、生物膜的结构生物膜的结构主要由脂质双分子层、蛋白质和其他分子组成。

1. 脂质双分子层:脂质双分子层是生物膜的基本结构单元,由磷脂分子构成。

磷脂分子有亲水头部和疏水尾部,因此它们排列成双分子层,使亲水头部面朝水相,尾部面朝膜内。

这样的排列形式实现了膜的隔离和包裹功能。

2. 蛋白质:蛋白质是生物膜中的重要组成部分,可以分为固定蛋白和浮游蛋白。

固定蛋白通过与脂质双分子层相互作用,稳定膜的结构。

浮游蛋白能够在膜上自由运动,并参与信号传递、物质转运等生物过程。

3. 其他分子:除了脂质双分子层和蛋白质外,生物膜还含有一些其他分子,如糖类和胆固醇。

这些分子在生物膜中发挥着重要的生理功能,比如参与细胞识别和信号传导过程。

二、生物膜的功能生物膜具有多种功能,包括隔离、选择性通透、信号传导和细胞识别等。

1. 隔离功能:生物膜通过脂质双分子层的排列形式,将细胞内外环境隔离开来,维持细胞内外环境的稳定。

这种隔离功能保护了细胞的内部结构和功能,使细胞能够在相对稳定的环境中进行生命活动。

2. 选择性通透功能:生物膜具有选择性通透的特性,通过脂质双分子层和蛋白质通道控制物质的进出。

这种选择性通透性使得细胞可以对外界环境做出响应,实现物质的吸收、排泄和交换等生物过程。

3. 信号传导功能:生物膜中的蛋白质和其他分子能够与外界信号相互作用,传递信号到细胞内部,并参与细胞的信号传导过程。

这种信号传导功能使得细胞能够感知和响应外界环境的变化,从而适应不同的生理和生化条件。

4. 细胞识别功能:由于生物膜上的糖类和蛋白质的特异性识别性质,细胞能够通过与其他细胞和分子进行识别和交互,实现细胞间的相互作用和组织形成。

细胞识别功能在生物体内的发育、免疫和疾病等方面起着重要作用。

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能生物膜是一种由生物分子组成的薄膜,在生物学中起着至关重要的作用。

它们存在于各种生物体内,包括细菌、植物和动物。

生物膜具有多种结构和功能,对于维持生命的正常运作起着重要作用。

一、生物膜的结构生物膜的基本结构由磷脂双分子层组成,其中磷脂分子的疏水部分相互靠近,而疏水性较低的亲水部分暴露在膜表面。

这一结构通常被称为磷脂双层结构。

在磷脂双层中,蛋白质、糖类和胆固醇等可嵌入其中,并与磷脂分子相互作用。

这些嵌入物与磷脂分子一起形成了复杂的生物膜结构。

蛋白质在生物膜中起着支持和调节功能,而糖类则发挥着识别和粘附的作用。

胆固醇则是增加生物膜的稳定性。

二、生物膜的功能1. 细胞保护与界限生物膜作为细胞的外部边界,具有选择性渗透性,能够控制物质的进出。

它能够允许某些分子跨越膜,而对其他分子则形成障碍。

这种选择性渗透性使得细胞能够保持内部环境的稳定,并排除有害物质的侵入。

2. 细胞信号传导生物膜上嵌入的蛋白质能够与外界信号分子相互作用,并将信号传递到细胞内部。

这种信号传导机制在调节细胞生长、分化和应激反应等方面起重要作用。

通过改变蛋白质的构象和导致相关的细胞反应,生物膜能够将不同类型的信号转化为细胞内的生物化学信号。

3. 细胞黏附与聚集生物膜表面的糖类分子能够与其他细胞或病原体的分子结合,从而促进细胞的附着和聚集。

这对于细胞间相互沟通以及形成组织和器官结构至关重要。

此外,生物膜上的蛋白质与胆固醇也能够相互作用,参与细胞间的黏附和聚集过程。

4. 跨膜运输与分子转运生物膜允许物质在细胞内外之间进行跨膜运输。

通过蛋白质通道或转运蛋白,生物膜能够控制离子、小分子以及其他生化物质的通量。

这种跨膜运输保证了细胞内外环境的化学平衡,并参与细胞代谢过程。

三、生物膜的重要性生物膜是维持细胞生存和功能的关键,对于细胞内外环境之间的互动起到了至关重要的作用。

通过选择性渗透性和信号传导功能,生物膜能够实现细胞内外环境的动态平衡,并响应外界刺激。

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能

生物膜的结构与功能生物膜是生物体内普遍存在的一种特殊结构,它在细胞内外表面形成一层包裹,并承担着多种重要的生物功能。

生物膜的结构与功能对于生命体的正常运作和生物学过程的发生起着至关重要的作用,下面将对生物膜的结构与功能进行探讨。

一、生物膜的结构生物膜的结构主要由脂质双层、蛋白质以及其他生物大分子组成。

1. 脂质双层脂质分子是构成生物膜的基本成分之一。

生物膜的脂质双层由两层疏水性的脂质分子排列形成,脂质分子的亲水性头部朝向胞浆的内部和外部环境,而疏水性烃尾则面对面相互靠拢,形成稳定的屏障状结构。

2. 蛋白质蛋白质是生物膜的另一个重要组成部分。

它们通过嵌入在脂质双层中或者与脂质双层的头部相连接,参与了许多生物膜的关键功能。

蛋白质在生物膜中扮演着多种角色,如通道蛋白、受体蛋白、酶等,通过这些功能性蛋白质,生物膜能够实现信号传导和物质运输等重要功能。

3. 其他生物大分子除了脂质和蛋白质外,生物膜还含有其他生物大分子,如碳水化合物和核酸。

这些分子通过与脂质双层和蛋白质的相互作用,共同参与了生物膜的结构和功能。

二、生物膜的功能生物膜具有多种重要的生物学功能,下面将着重介绍其中的几个关键功能。

1. 分隔与保护作为生物体内外表面的屏障,生物膜具有分隔细胞内外环境的作用。

它能够控制物质和能量的交换,起到一定程度上的保护作用,维护细胞内环境的稳定性。

2. 选择性通透性生物膜具有选择性通透性,可以选择性地允许物质的通过,实现细胞内外物质交换和调节。

这是通过脂质双层和蛋白质通道等结构的协同作用实现的。

3. 信号传导生物膜上的蛋白质和其他生物大分子参与了众多信号传导的过程。

它们能够感知外界刺激,并将信号传递到细胞内部,触发相应的生物学反应。

4. 细胞黏附和识别生物膜上的蛋白质和碳水化合物参与了细胞间的黏附和识别。

这对于细胞结构的建立、细胞间相互的识别以及组织器官的形成和功能的实现起着重要作用。

5. 膜转运生物膜通过蛋白质通道和膜转运蛋白等结构,实现物质的跨膜转运。

生物膜的结构和功能

生物膜的结构和功能

生物膜的结构和功能生物膜是一种由生物大分子构成的薄层结构,包括细胞膜、细菌群体、海洋、土壤和植物表面的层,生物膜的结构和功能起着至关重要的作用。

在细胞和群体级别中,生物膜的结构和功能可以影响单个生物体的行为和能力,同时也可以影响整个群体及其环境的生态影响力。

生物膜的结构生物膜的结构可以分为两大部分:表面聚集层和背景膜层。

表面聚集层是由一种或多种聚集物质组成的膜,形成了生物膜的表面。

大多数细胞都有这种结构,在生物膜上形成了一个类似于网络的结构,它所含的聚合物和含水基团对于细胞的外部环境具有选择性渗透性,能够选择让某些物质通过膜障,而阻止其他物质通过。

背景膜层是由疏水性分子、水性和油性成分和各种其他生物分子(蛋白质、多糖体等)共同形成的膜。

背景膜层具有一定的机械强度和流动性,因此可以保护细胞或群体不被破坏,同时也能释放物质和接受其他物质来在膜障外化学反应。

生物膜的功能生物膜不仅仅是一种屏障,还有许多重要的生物学功能。

1. 水通道和质子通道水通道和质子通道依赖于膜上嵌入的特定分子,以便给跨膜物质的运输提供通道。

由于水的运动速度很快,这些通道允许细胞通过将组织液和分子运输到跨膜物质之间,促进内部分子的交换。

2. 离子和小分子物质的通道膜通过蛋白通道和嘌呤核苷酸激活的蛋白质,来刺激离子流动的通道。

通过这些通道,细胞可以调节其内部的离子平衡并控制溶液的酸碱度,从而维持体内环境的稳定性。

3. 防御机制生物膜可以作为防御机制。

在抗菌研究中,土壤细菌可能就会形成顽固的群体,因此生物膜可以成为细胞抵御艰难环境和外部敌人的工具。

4. 商业应用生物膜的结构和功能已被应用于各种用途。

作为可持续性产品的例子,生物膜可以用于生产生物传感器,这是一种极其灵敏的检测器。

它可用于检测物质的存在,从而在实验室和医疗领域中有很大的应用潜力。

总结生物膜是一种重要的生物学组织,在细胞和群体级别中发挥重要作用。

生物膜的结构和功能影响单个生物体的行为、能力和环境生态,同时也影响整个群体及其环境的生态影响力。

生物高一第4章知识点归纳总结

生物高一第4章知识点归纳总结

生物高一第4章知识点归纳总结高一生物课程的第四章主要涵盖了细胞结构和功能、生物膜、细胞的物质运输、酶的作用以及光合作用等重要知识点。

以下是对这些知识点的归纳总结:1. 细胞结构和功能细胞是生物体的基本结构和功能单位。

根据细胞的结构,我们可以将细胞分为原核细胞和真核细胞,后者还可以进一步分为植物细胞和动物细胞。

细胞包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等组成部分。

细胞的功能包括物质转运、合成物质、能量转换和遗传信息的传递等。

2. 生物膜生物膜是细胞的重要组成部分,由脂质双分子层构成。

生物膜具有选择性渗透性,可以调节细胞内外物质的交换。

生物膜通过膜蛋白进行物质的主动和被动运输,维持了细胞内外环境的稳定性。

3. 细胞的物质运输细胞内外的物质运输是维持细胞正常功能的重要过程。

细胞的物质运输包括细胞内运输和细胞外运输。

细胞内运输主要通过胞吞作用、胞饮作用和囊泡运输等方式进行。

细胞外运输则包括细胞膜通道、载体蛋白和膜囊泡等途径。

4. 酶的作用酶是生物体内催化化学反应的生物催化剂。

酶可以提高反应速率,但不参与反应自身的变化。

酶的活性受到温度、pH值和底物浓度等因素的影响。

常见的酶包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。

5. 光合作用光合作用是植物细胞中的重要生理过程,通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。

光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应发生在叶绿体的基质中,通过光能将光能转化为化学能;暗反应则发生在细胞质中,通过ATP和NADPH为基础,进行CO2的固定和有机物质的合成。

总结:本章内容对细胞结构和功能、生物膜、细胞的物质运输、酶的作用以及光合作用等进行了详细的介绍和解析。

了解这些知识点有助于我们深入理解细胞的组成与功能,明白各种物质在细胞内外的运输方式,以及酶在生物体内的重要作用。

掌握光合作用原理则有助于我们理解植物的能量转化和有机物质合成过程。

加强对这些知识点的学习和掌握,能够更好地适应和理解后续学习的生物知识。

高一生物膜系统知识点总结

高一生物膜系统知识点总结

高一生物膜系统知识点总结生物膜系统是生命的基础之一,它构成了细胞的基本单位。

在高一生物学学习中,我们学习了膜系统的结构和功能。

本文将对高一生物膜系统知识点进行总结。

生物膜是细胞内外的界面,分为细胞膜、内质网和高尔基体三个部分。

细胞膜是细胞的外层膜,它由磷脂双分子层和蛋白质组成。

细胞膜与细胞内外环境之间起到了一个屏障的作用,控制物质的出入和细胞内外的通信。

内质网是连接细胞膜和高尔基体的一系列膜结构,通过这一膜系统物质可以在细胞内进行运输。

高尔基体是细胞内的一个膜结构,它负责合成和运输蛋白质和其他物质。

膜系统中的磷脂双分子层起到了重要的结构作用。

磷脂分子由磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等组成,它们在水中可以自组装形成一个双层结构。

这种双分子层的结构是由于磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部的特性,亲水头部会面向水分子,尾部则会相互靠拢。

这种双分子层的结构使得细胞膜具有了一定的流动性和可变性,可以更好地适应细胞的需要。

细胞膜上的蛋白质也起到了重要的功能作用。

膜蛋白分为胞内蛋白质和跨膜蛋白质两种。

胞内蛋白质位于细胞膜的一侧,它们参与了细胞通信、物质传递等重要的生物过程。

跨膜蛋白质穿过了整个细胞膜,它们可以形成孔道或者通道,调控物质的出入。

另外,膜蛋白还扮演着细胞信号传递的角色,不同的膜蛋白与不同的配体结合之后可以触发一系列的信号传导。

生物膜系统还涉及到很多重要的生物过程,例如细胞吞噬、胞吐、细胞分裂等。

细胞吞噬是细胞通过膜系统将外界物质吞入细胞内部的一种过程。

在这一过程中,细胞膜会将物质包裹成囊泡,然后将囊泡内的物质输送到细胞内部。

胞吐则是细胞通过膜系统将细胞内物质排出细胞外部的过程。

细胞分裂是生物生长和繁殖的基础,它通过细胞膜的变形和内质网的重组完成。

总结起来,高一生物膜系统的知识点主要涉及到膜系统的结构和功能以及与其他生物过程的关系。

通过对这些知识点的学习,我们可以更深入地理解细胞的基本单位——生物膜系统,以及它对细胞功能和生命活动的重要性。

高一生物膜知识点总结

高一生物膜知识点总结

高一生物膜知识点总结生物膜是生物体中一种非常重要的结构,它在细胞内外起着关键的作用。

本文旨在总结和概述高一生物学中与膜有关的各种知识点,帮助读者更好地理解膜的结构和功能。

1. 膜的组成与结构膜主要由磷脂类物质组成,包括磷脂、脂质和蛋白质。

磷脂分子具有两个疏水的脂肪酸尾部和一个亲水的磷酸头部,这种结构使得磷脂能够形成双层膜。

膜中的蛋白质分为固定型和浮游型两种,固定型蛋白质嵌入到磷脂双层中,而浮游型蛋白质则可以在膜表面自由移动。

2. 膜的主要功能生物膜有多种重要功能,包括物质的运输、细胞识别和细胞信号转导等。

其中,膜的物质运输功能是指通过膜进行物质的进出。

膜中的通道蛋白和转运蛋白起到了关键的作用,它们可以选择性地允许特定的物质通过。

细胞识别功能是指通过膜上的特定结构对其他细胞或分子进行识别和判别。

细胞信号转导功能是指膜上的蛋白质能够接受外界信号,并将其转导到细胞内部,以调控细胞的各种生理过程。

3. 细胞膜与细胞壁的区别细胞膜和细胞壁是细胞的两个重要组成部分,但它们在结构和功能上有所区别。

细胞膜是由磷脂双层和蛋白质组成,具有选择性通透性,可以控制物质的进出。

细胞膜主要存在于原核生物和真核生物中。

而细胞壁是由多糖和蛋白质构成,具有保护细胞和维持细胞形态的功能。

细胞壁主要存在于植物细胞、细菌和真核生物的菌丝体中。

4. 异位膜和内质网异位膜是细胞内各种膜系统之间的转运和转运脂质的通道系统。

它包括内质网、高尔基体和细胞器膜等。

内质网是其中最大的一个系统,它是由膜蛋白和涉及蛋白质合成的膜脂构成的。

内质网在细胞内的功能主要是蛋白质的合成、修饰和包装,然后将其运送到其他膜系统或导入细胞外。

5. 膜的生物学意义膜是细胞重要的边界结构,在细胞生物学中有着重要的意义。

膜的存在使得细胞能够与外部环境进行物质交换和信息传递,保障细胞的正常功能。

膜的选择性通透性使得细胞能够对外部环境做出积极响应,并对细胞内外物质的浓度进行调节。

生物膜

生物膜

生物膜介绍:本文介绍了什么是生物膜以及它们在阻碍伤口愈合过程中所起到的重要作用。

此外,还探讨了可能的干预方法,旨在清除或减少生物膜,并预防其在伤口再次形成。

什么是生物膜:生物膜是一种微生物群落复合体,由细菌和真菌组成。

微生物能合成并分泌一种保护性基质,通过它将生物膜牢固的附着在活体或非活体表面。

生物膜是一种动态的异种群落复合体,处于不断变化的状态,它们可能由单一种群细菌或真菌组成,大多数情况下,由多种群组成,比如包含多种多样的菌群。

基本上,可将生物膜描述成细菌隐藏在一层厚厚的黏滑的保护层中,保护层由糖类和蛋白质组成。

生物膜保护层可保护微生物免受来自外界的危害。

生物膜与伤口有什么联系?一直以来都认为生物膜可在医疗器械表面形成,例如导尿管、气管插管、鼓膜通气管、骨科与胸部植入物、角膜接触镜、子宫内避孕器(IUDs)以及缝合线。

它们是导致潜在的细菌感染和慢性炎症的主要原因,如牙周炎、囊性纤维化、慢性痤疮以及骨髓炎。

生物膜还常见于伤口,并在某种程度上会延迟伤口愈合进程。

通过电子显微镜对慢性伤口与急性伤口的活组织检查发现,60%的慢性伤口含有生物膜结构,而急性伤口只有6%含有生物膜结构。

据报道,生物膜是导致多种慢性炎症性疾病的主要因素,那么极有可能几乎所有的慢性伤口上至少有部分创面含有生物膜菌群。

生物膜是如何形成的?阶段一:可逆的表面粘附微生物通常被认为处于孤立的自由漂浮状态(如浮游型)。

然而,在自然条件下,大部分微生物倾向于粘附在物体表面上,并最终形成生物膜。

最初的粘附是可逆的。

阶段二:永久性表面粘附随着细菌的繁殖,它们粘附的更加牢固(定植),发生变异,改变基因表达模式以提高生存能力。

这通常是一种被称为细菌群感效应(Quorum sensing)的细菌通讯的结果。

阶段三:黏滑保护性基质/生物膜一旦牢固地附着在表面上,细菌开始分泌一种包围基质,即细胞外聚合物(EPS)。

这是一种保护性基质或称为“黏质物”。

生物膜的组成与特性

生物膜的组成与特性

生物膜的组成与特性生物膜是一种常见于自然界中的薄膜结构,由微生物聚集在固体表面形成的复杂、多层次的生态系统。

它们存在于土壤、水体、人体等各种环境中,起着重要的生态学和生物化学功能。

本文将详细介绍生物膜的组成与特性。

一、概述生物膜是由微生物通过黏附、生长和分裂形成的复杂结构。

它由微生物细胞、外多糖、胞外DNA等组成。

生物膜在特定环境中的形成与微生物之间的相互作用密切相关,其中还包括环境因素、化学物质等。

二、微生物细胞微生物细胞是生物膜的主要组分之一,通常由细菌、藻类、真菌等微生物组成。

微生物细胞通过黏附在固体表面上,并通过分泌物质将自身与固体表面相结合,形成一个起始种子层。

这个种子层继续生长和分裂,最终形成生物膜的复杂结构。

三、外多糖外多糖是生物膜中的重要组分之一,对细菌细胞形成生物膜起到了重要的胶结作用。

外多糖可通过微生物合成,也可以通过母细胞流出。

它具有粘附性和保护性,可以固定微生物细胞在固体表面上,并保护微生物细胞免受外界环境的不利影响。

四、胞外DNA胞外DNA是生物膜中的另一个重要成分,它是由微生物细胞释放出来的DNA片段。

这些胞外DNA可以通过微生物细胞的死亡或主动释放形成。

胞外DNA在生物膜中具有多种功能,包括黏附、断裂修复和互相交流的作用。

五、生物膜的特性1. 生物膜具有高度的交互性。

在生物膜内部,微生物之间可以进行信号传递、共享营养物质和基因,形成紧密的生态系统。

2. 生物膜对环境的适应性强。

微生物在生物膜中可以形成细胞聚集体,具有良好的耐受性,能够适应各种环境条件下的生存。

3. 生物膜对抗生物灭活剂的抵抗能力强。

微生物细胞在生物膜中会形成特殊的结构,使得抗生物灭活剂的渗透和杀菌效果降低,增强了微生物的存活能力。

4. 生物膜对生物降解有一定的保护作用。

外多糖和胞外DNA的存在保护微生物细胞免受外界环境的严酷条件和生物降解的影响。

六、生物膜的应用生物膜的组成与特性使其在多个领域具有广泛的应用价值。

高一生物:总结生物膜的流动镶嵌模型知识点

高一生物:总结生物膜的流动镶嵌模型知识点

高一生物:总结生物膜的流动镶嵌模型知识点【考纲解读】考点解读:1.简述生物膜的结构。

2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。

3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

4.尝试提出问题,作出假设。

5.进行图表数据的解读。

学习重点:流动镶嵌模型的基本内容。

学习难点:探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

【知识点梳理】生物膜的流动镶嵌模型:一、应牢记知识点1、欧文顿(E .Overton)的发现和结论⑴、发现:细胞膜对不同物质的通透性不同。

凡是脂溶性物质都更容易通过细胞膜进入细胞。

⑵、结论:膜是由脂质组成的。

2、1925年荷兰科学家的实验发现和结论⑴、实验:提取人红细胞中的脂质,在空气——水界面上铺展成单层分子。

⑵、发现:单层分子的面积为人红细胞表面积的2倍。

⑶、结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

3、1959年,罗伯特森(J .D .Robertsen)的发现和论断⑴、发现:电镜下,发现细胞膜有清晰的“暗—亮—暗”三层结构。

⑵、论断:所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成。

4、“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”的发现和结论(P —67图4—5)⑴、发现:两种细胞刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光;370C下40min后,两种颜色的荧光均匀分布。

⑵、论断:细胞膜具有流动性。

5、1972年,桑格(S .J .Singer)和尼克森(G .Nicolson)提出的流动镶嵌模型的基本内容⑴、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架。

⑵、蛋白质分子或镶或嵌入或横跨磷脂双分子层。

⑶、磷脂和蛋白质分子都是可以运动的。

6、糖被——糖蛋白⑴、位置:细胞膜的外侧表面。

⑵、组成:蛋白质和多糖。

⑶、功能:细胞识别作用、信息传递等。

保护和润滑作用。

如消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白。

二、应会知识点1、细胞膜的结构特点——流动性2、细胞膜的功能特点——选择透过性。

生物膜具有的结构特点-概述说明以及解释

生物膜具有的结构特点-概述说明以及解释

生物膜具有的结构特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述生物膜是一种具有重要生物学功能的薄膜结构,存在于生物体内外的各种界面上。

它由一层或多层分子组成,具有特定的结构特点和功能。

生物膜的结构对于维持生物体内部环境的稳定性、细胞与外界环境之间的信息传递以及各种生物过程的进行起着至关重要的作用。

生物膜的主要组成成分是脂质分子,如磷脂、甘脂等。

这些脂质分子具有亲水性头部和疏水性尾部,使得它们在水环境中自组装形成双分子层结构,即磷脂双分子层。

此外,生物膜中还包含一些膜蛋白、碳水化合物和核酸等分子,它们与脂质分子相互作用形成稳定的结构。

生物膜具有许多独特的结构特点。

首先,生物膜具有高度的可逆性和动态性,可以在不同环境条件下发生形态和组成上的变化。

其次,生物膜具有双分子层结构,即脂质分子在水中形成的两层平行排列的结构,这种结构使得生物膜具有隔离和筛选的功能,能够控制物质的进出。

此外,生物膜表面还有许多微观的结构特点,如蛋白质的质子通道、受体和酶活性区等,这些特点使得生物膜能够参与各种生理过程和信号传递。

总之,生物膜是一种复杂而精密的结构,其中的特定组成和结构特点赋予了它重要的功能。

深入了解生物膜的结构特点对于揭示生命起源、理解细胞功能以及开发新型药物和生物技术具有重要意义。

1.2 文章结构文章结构部分应该介绍整篇文章的组成和安排,以便读者能够了解整个文章的逻辑和流程。

在本文中,文章结构主要包括三个部分:引言、正文和结论。

引言部分包括概述、文章结构和目的。

概述部分对生物膜的结构特点做一个简要的介绍,引起读者的兴趣。

随后,文章结构部分向读者展示了整篇文章的组成和安排,让读者能够预期将要讨论的内容。

最后,目的部分明确了本文的写作目标,可以是探讨生物膜结构特点的重要性以及其应用前景。

正文部分是文章的主体,将详细介绍生物膜的组成和功能。

2.1节将详细讨论生物膜的组成,可能包括生物膜的主要成分、结构和形态等。

2.2节将展示生物膜的功能,如选择性通透性、细胞间交流和信号传导等。

生物膜的特性和作用机制

生物膜的特性和作用机制

生物膜的特性和作用机制生物膜是生命中不可或缺的一部分,它存在于各种生物体表面和内部,包括单细胞生物和多细胞生物。

生物膜可以是单层或多层,是由生物分子,比如脂质,蛋白质和糖组成的。

它们的结构和组成因生物体的特性而异,但是都具有一些共同的特性和作用机制。

生物膜的特性生物膜的最基本特性是分离,它将生物体内部与外部环境分开。

这种分离过程不仅发生在细胞膜上,还在生物组织、器官和个体表面上。

生物膜的存在使得细胞膜上的蛋白质、脂质、膜蛋白等物质可以进行通信,从而实现细胞内外信息和物质的交换。

另一个重要特性是生物膜的流动性。

生物膜中的分子不断流动、交互,这种流动性使得生物体内部可以更加灵活地适应环境的变化。

例如,细胞膜的流动性可以调节细胞内外物质的通透性,保持细胞内部环境稳定。

生物膜的构成不仅包括脂质、蛋白质和糖等生物大分子,还包括微小分子和离子等。

这些成分相互作用、相互影响,进一步增强了生物膜的特性。

生物膜的作用机制生物膜具有许多重要的作用机制,包括分离、信号传递、光合作用、呼吸作用、药物透过性等。

首先,生物膜通过分离作用,可以保护细胞内部免受外界环境的干扰。

例如,细菌表面的膜可以抵御抗生素等化学物质的侵袭。

生物膜通过膜蛋白等物质的作用,可以进行信号传递。

例如,细胞膜上的受体可以感受到外界的化学信号,从而引发细胞内部的一系列反应。

这种反应会导致细胞膜的形态和通透性的变化,从而实现物质和信息的传输。

在光合作用和呼吸作用中,生物体内部的膜起到关键的作用。

通过光合作用,植物可以将光能转化为化学能。

通过呼吸作用,生物体内部可以将化学能转化为有用的能量,并且产生水和二氧化碳等副产物。

这些作用的基础都是生物膜的存在。

另外,生物膜具有调节药物透过性的作用。

在药物输送方面,人们通过设计和改良药物分子结构、嵌入辅助物质和选择合适的运载方式等方式来提高药物透过生物膜的效率。

总结生物膜的特性和作用机制对于生命的表现和维持至关重要。

生物膜总结

生物膜总结

生物膜1、生物膜的基本结构特征是什么?这些特征与它的生理功能有什么联系?2、从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。

3、何谓膜内在蛋白?膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合?4、比较主动输运与被动输运的特点及其生物学意义.5、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义.生物膜(bioligical membrane):细胞和细胞器所有膜结构的总称,是镶嵌有蛋白质和糖类(统称糖蛋白)的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用,并有大量的酶结合位点,也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位.流体镶嵌模型(fluid mosaic model):针对生物膜的结构提出的一种模型。

在这个模型中,生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。

有的蛋白质“镶”在脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨整个膜。

另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。

生物膜的功能:跨膜运输能量转换信息识别与传递运动和免疫1答:生物的基本结构特征是膜的流动性和不对称性。

生物膜的流动镶嵌模型:膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构,而具有不同生理功能的蛋白质.流动镶嵌模型主要强调(1)膜的流动性,膜蛋白和膜脂均可侧向运动;(2)膜蛋白镶嵌在脂类中表现出分布的不对称性,有的镶嵌在膜的内外表面,有的嵌入或横跨脂双分子层。

膜的流动性是表现生物膜正常功能的必要条件,如通过膜的物资运输、细胞识别、细胞免疫、细胞分化及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。

膜的不对称性决定了生物膜内外表面功能的特异性.从生物膜结构模型演化说明人们对生物膜结构的认识过程。

2答:对生物膜的分子结构的认识经历了四个发展阶段:(1)脂质双分子层模型:研究人员通过实验发现易溶于脂类的物质易通过膜,所以推测膜由脂质构成,有通过计算总面积,得出膜的模型是脂质双分子层,极性的亲水基团朝向外侧的水性环境。

生物膜的名词解释微生物

生物膜的名词解释微生物

生物膜的名词解释微生物生物膜是一种微生物在水系环境中形成的生态结构,由微生物与其周围环境互相作用形成。

这种结构有着极高的生物多样性和生物活性,对环境和生态系统具有重要的影响。

生物膜的形成和发展是一个复杂的过程,涉及到微生物之间以及微生物与环境之间的相互作用。

微生物是构成生物膜的基本单位,它们是一类极小的单细胞生物,包括细菌、真菌、藻类和原生动物等。

这些微生物以群体的形式聚集在一起,通过相互之间以及与周围环境之间的物质交换和信号传递,形成生物膜结构。

微生物之间的相互作用包括合作和竞争,这些相互作用对生物膜的形成和功能都起着重要的影响。

生物膜的形成是一个动态过程。

当微生物到达一个新的环境后,它们会先通过表面粘附来吸附在固体或液体界面上,然后通过生物膜内的细胞间物质交换和信息传递,来使整个生物膜逐渐形成。

生物膜内的微生物通过共享养分和庇护效应来增强自身的生存能力。

相比于游离状态的单个微生物,生物膜内的微生物可以更好地抵御不良环境因素的侵害。

生物膜在自然界中广泛存在。

例如,它们可以在湖泊、河流、海洋和土壤等环境中形成。

此外,生物膜还可以在人类工业和医疗领域的应用中发挥重要作用。

例如,生物膜可以用于废水处理和生物降解等领域,通过微生物的代谢来去除污染物。

此外,生物膜还可以用于药物传递和医疗器械防污染等领域,以提高治疗效果和减少医疗感染的风险。

生物膜的研究对于深入了解微生物生态学和环境科学具有重要意义。

通过研究生物膜的形成和功能,可以揭示微生物之间的相互作用和进化机制,并为环境保护和生物技术的发展提供理论依据。

此外,研究生物膜还可以为人类健康和医学诊断提供新的思路和方法。

总结而言,生物膜是微生物在水系环境中形成的一种生态结构,它具有高度的生物多样性和生物活性,并对环境和生态系统产生重要影响。

微生物是构成生物膜的基本单位,它们通过相互作用和物质交换来形成生物膜。

生物膜的研究对于了解微生物生态学和环境科学具有重要意义。

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生物膜1、生物膜的基本结构特征是什么?这些特征与它的生理功能有什么联系?2、从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。

3、何谓膜内在蛋白?膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合?4、比较主动输运与被动输运的特点及其生物学意义。

5、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。

生物膜(bioligical membrane):细胞和细胞器所有膜结构的总称,是镶嵌有蛋白质和糖类(统称糖蛋白)的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用,并有大量的酶结合位点,也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。

流体镶嵌模型(fluid mosaic model):针对生物膜的结构提出的一种模型。

在这个模型中,生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。

有的蛋白质“镶”在脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨整个膜。

另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。

生物膜的功能:跨膜运输能量转换信息识别与传递运动和免疫1答:生物的基本结构特征是膜的流动性和不对称性。

生物膜的流动镶嵌模型:膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结构,而具有不同生理功能的蛋白质。

流动镶嵌模型主要强调(1)膜的流动性,膜蛋白和膜脂均可侧向运动;(2)膜蛋白镶嵌在脂类中表现出分布的不对称性,有的镶嵌在膜的内外表面,有的嵌入或横跨脂双分子层。

膜的流动性是表现生物膜正常功能的必要条件,如通过膜的物资运输、细胞识别、细胞免疫、细胞分化及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。

膜的不对称性决定了生物膜内外表面功能的特异性。

从生物膜结构模型演化说明人们对生物膜结构的认识过程。

2答:对生物膜的分子结构的认识经历了四个发展阶段:(1)脂质双分子层模型:研究人员通过实验发现易溶于脂类的物质易通过膜,所以推测膜由脂质构成,有通过计算总面积,得出膜的模型是脂质双分子层,极性的亲水基团朝向外侧的水性环境。

(2)Davson-Danielli模型:即“蛋白质-脂质-蛋白质”三明治式的细胞膜分子结构模型,这个模型的提出是建立在人们对于蛋白质在细胞膜中作用有了初步认识的基础上。

(3)单位膜模型:即生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质的单位膜构成,该模型继用了前两种模型的合理成分,但未正确解释蛋白质的位置(4)流动镶嵌模型:该模型强调膜的流动性,膜蛋白和膜脂均可侧向运动,膜蛋白镶嵌在脂类中并表现出分布不对称性,而且是通过疏水和亲水相互作用维持膜的结构。

该模型强调膜的流动性。

生物膜的模型还在不断的完善中,从这一演化过程中可以看出,人们是通过不断的研究,不断地从实验中发现新现象,在前人的研究基础上不断地完善对于生物膜结构的认识。

1、生物膜的基本结构特征是什么?这些特征与它的生理功能有什么联系?生物膜的组成和特点:膜主要是由脂类(lipid) 和蛋白质以非共价键相互作用结合而成的二维流动体系。

脂类分子呈连续的双分子层(bilayer)排列。

膜具有双亲性。

蛋白质相对于脂双层具有不同镶嵌方式。

生物膜中各种组分的分布是高度不对称的。

生物膜的基本功能:它们是把细胞分割成一个个“小室”(compartment) 的物理屏障。

它们具有选择通透性。

它们是“小室”间传递化学信息和能量的介面。

它们为蛋白质的合成、加工与修饰、分选与定位,提供了工作平台和输运载体。

2、从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程。

(1)片层结构模型此模型的主要内容为:细胞膜是由双层脂分子及内外表面附着的蛋白质所构成的。

即蛋白质-脂-蛋白质的三层结构,脂质分子平行排列并垂直于膜平面。

双层脂质分子的非极性端相对,极性端向着膜的内外表面,在内外表面各有一层蛋白质。

膜上有一些二维伸展的孔,孔的表面也是由蛋白质包被的,这样使孔具有极性,可提高水对膜的通透性。

这一模型将膜结构同所观察到的生物学理化性质联系起来, 对后来的研究有很大的启发。

缺少必要的细节,是对膜结构的一个较粗浅的认识。

(2)单位膜模型此模型是由J.D.Robertson于1959年提出的。

单位膜模型是在片层结构模型的基础上发展起来的另一个重要模型。

它与片层结构模型有许多相同之处,最重要的修改是膜脂双分子层内外两侧蛋白质存在的方式不同。

单位膜模型强调的是蛋白质为单层伸展的β折叠片状, 而不是球形蛋白。

单位膜模型还认为膜的外侧表面的膜蛋白是糖蛋白,而且膜蛋白在两侧的分布是不对称的。

这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察。

但这一模型将生物膜描述为三明治式的静态统一结构,解释不了膜的许多生理功能。

把膜看成是静止的无法说明膜如何适应细胞生命活动的变化。

不同的膜其厚度不都是7.5 nm,一般在5~10 nm之间。

如果蛋白质是伸展的, 则不能解释酶的活性同构象的关系。

该模型也不能解释为什么有的膜蛋白很容易被分离,有些则很难。

(3)流动镶嵌模型1970年,Larry Frye等将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说:细胞膜具有流动性认为生物膜是一种流动的、嵌有各种蛋白质的脂质双分子层结构,其中蛋白质犹如一座座冰山漂移在流动脂质的海洋中。

基本内容:磷脂双分子层构成膜的基本支架。

蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层(体现了膜结构内外的不对称性)。

磷脂分子是可以运动的,具有流动性。

大多数的蛋白质分子也是可以运动的。

大多数的蛋白质分子也是可以运动的。

强调了膜的流动性。

强调了膜的不对称性。

忽视了膜蛋白对脂质分子的控制作用。

忽视了膜各部分流动的不均一性。

3、何谓膜内在蛋白?膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合?根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为两大类:膜外在蛋白和膜内在蛋白。

膜内在蛋白通过一段疏水肽链插入脂双层中,从而抛锚在膜上。

膜内在蛋白露出膜外的部分含较多的极性氨基酸,属亲水性,与磷脂分子的亲水头部邻近;嵌入脂双层内部的膜蛋白由一些非极性的氨基酸组成,与脂质分子的疏水尾部相互结合,因此与膜结合非常紧密。

4、比较主动输运与被动输运的特点及其生物学意义。

被动运输方向是沿电化学梯度方向,不需要能量,有的需要载体蛋白介导(协助扩散),有的不需要(简单扩散)。

主动运输方向是逆电化学梯度方向,需要能量,需要载体蛋白介导。

被动运输意义:保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质及将分泌物、代谢物以及一些离子排到细胞外。

主动运输意义:(1)保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质,即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度低;(2)能够将细胞内的各种物质,如分泌物、代谢物以及一些离子排到细胞外,即使这些营养物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多;(3)能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度,特别是K+、Ca2+和H+的浓度。

5、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。

细胞内K+ 比细胞外高10 -20 倍,细胞外Na+ 比细胞内高10 - 20 倍,这些浓度梯度是由质膜Na-K 泵(Na+ - K+ pump)来维持的Na+ - K+ pump 是一个antiporter, 将K+ 泵入,将Na+泵出。

工作机制:输运循环依赖于蛋白的自身磷酸化,ATP末端磷酸转移到一个aspartic acid 残基上自身磷酸化的泵称为P-型输运ATP酶(P-type transport ATPases)质膜Na+- K+ pump 致电(electrogenic):Na+- K+ pump 导致跨膜电位(membrane potential)的产生。

原因: 每一循环泵出3 Na+ 泵入2 K+ ,导致细胞电位内负外正意义:a. 形成跨膜电势。

由于K+由内向外泄露建立跨膜电势,对电压门通道,神经冲动起传递作用。

b. 维持渗透压。

细胞内生物大分子物质水解,产生电离,带负电荷,从而吸引胞外Na+进入;细胞内Na+升高后,使水分进入细胞,由此引起细胞的膨胀,然后再通过Na+-K+泵,泵出Na+,维持渗透压。

c. 可以协助其它物质运输。

(对调节细胞的渗透性(tonicity)起关键作用。

水通过渗透作用可沿浓度梯度慢慢进入细胞(osmosis) ) 6、为什么说蛋白质折叠的研究完善了生物中心法则(第二遗传密码)?按照生物中心法则得到的只是一串肽链,而非具有生物活性的蛋白质。

只有在经过一系列折叠之后,形成天然结构才具有活性,从而完成人体内一系列复杂的工作,所以说他是对生物中心法则的补充。

蛋白质链的盘曲折叠的规律并没有体现在遗传密码DNA中,而分析研究蛋白质链如何折叠成具有活性的天然结构就像之前破解dna密码一样,都包含了组成人体基本结构的重要信息,所以称它为第二套遗传密码。

7、液态镶嵌模型的主要内容是什么,主要强调了哪两个特性?基本内容:磷脂双分子层构成膜的基本支架。

蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层(体现了膜结构内外的不对称性)。

磷脂分子是可以运动的,具有流动性。

大多数的蛋白质分子也是可以运动的。

大多数的蛋白质分子也是可以运动的。

流动性和不对称性膜脂:细胞中含有两种脂类。

一种属非极性脂质,如由脂肪酸与甘油酯化所形成的三酯。

它们是一类疏水的脂质,称为真脂。

另一类属极性脂质,这种脂质分子具有一个亲水的头部(即极性端)和一个疏水的尾部(即非极性端),具有双亲性(amphipathic或amphiphilic)的特点,这种脂质称为类脂。

生物膜中的脂类,大都是极性脂质,主要包括三种类型:磷脂(phosnholipid)、固醇(sterol)和糖脂(glycolipid)。

l微米×l微米面积的类脂双层膜(lipid bilayer)大约有5 ×106个类脂分子。

1磷脂:含有磷酸基团的脂类称为磷脂。

它们是生物膜中最重要的脂类。

磷脂分子都含有亲水的极性头部和疏水尾链。

这两部分通过甘油骨架或神经鞘氨醇(sphingosine)骨架相连接,甘油骨架在原核和真核细胞膜中都广泛存在,而神经鞘氨醇骨架则主要存在于动物中。

2糖脂:糖脂(glycolipids)广泛分布于动物、植物和微生物细胞的膜系中。

它是生物膜中的寡糖与脂质结合形成的一种类脂。

糖脂中类脂的极性头部基团是通过糖苷键与糖分子相连,而不是象磷脂那样通过磷酸酯键相连接。

生物膜中的糖脂只存在于脂双层的外层表面,一般不超过脂分子的10%。

糖脂分为糖鞘脂和甘油醇糖脂两类。

参与许多重要的生物学功能,比如细胞识别,信号转导,维持细胞表面电荷等等3固醇:(1) 动物固醇(zoosterol)胆固醇(cholesterol)是最重要的一种动物固醇。

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