目錄高中生物細胞骨架的概念 具有生物膜的條件 生物膜概念高中 所有生物都有生物膜 生物膜包括所有膜嗎
細胞生物膜是指由細胞膜、細胞核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等有膜圍繞而成的細胞器,在結構和功能上是緊密聯系的統一整體.
由于細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器都涉及到細胞膜或細胞器膜,所以通常稱此為生物膜.
功能:①使細胞具有一個相對穩定的內環境,并使細胞與周圍環境進行物質運輸、能量交換、 信息傳饑尺遞.
②為酶提供大量的附著位點,為生化反應的有序進行創造條件.
悔巧③將細胞分爛前高成小區室,使分化反應互不干擾
生物膜是細胞機構中構成細胞膜,線粒體,葉綠體,高爾基體并把這些機汪啟構連接在一起的膜結構,由雙層磷脂分子,蛋白質,多糖等構成。生物膜具有選擇穿透性,如果把細胞比作一個工廠的話,生培陵備物膜扮演圍墻,大配毀門,傳送帶的作用。
生物膜的概念細胞生物膜是指由細胞膜、細胞核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等有膜圍繞而成的細胞器,在結構和功能上是緊密聯系的統一整體,由于細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器都涉及到細胞膜或細胞器膜,所以通常稱此為生物膜。
細胞是生物體結構和功能的基本單位,人們對許多生命現象的探索都要深入到細胞中尋求解答。細胞生物學的發展十分迅速,特別是20世紀后半葉,在生物膜、細胞骨架、細胞增殖、細胞分化、細胞凋亡與衰老、染色體結構和功能、細胞信號轉導、細胞工程等研究領域取得了許多振奮人心的成就。 [編輯本段]生物膜的功能①使細胞具有一個相對穩定的內環境,并使細胞與周圍環境進行物質運輸、能量交換、 信中臘息傳遞。
②為酶提供大量的附著位點,為生化反應的有序進行創造條件。
③將細胞分成小區室,使分化反應互不干擾。 [編輯本段]生物膜的概念細胞就像一臺復雜而精巧的生命機器,各個部件雖然作用不同,但是銜接得非常巧妙,因而整臺機器能夠靈活運轉。細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等細胞器,就是這臺“機器”中一些功能相關的“部件”,它們都由膜構成,這些膜的化學組成相似,基本結構大致相同,統稱為生物膜。 [編輯本段]生物膜之間的聯系(一)各種生物膜在結構上的聯系
細胞內的各種生物膜在結構上存在著直接或間接的聯系。內質網膜與外層核膜相連,內質網腔與內、外兩層核膜之間的腔相通,外層核膜上附著有大量的核糖體(如圖)。內質網與核膜的連通,使細胞質和核內物質的聯系更為緊密。在有的細胞中,還可以看到內質網膜與細胞膜相連。內質網膜與線粒體膜之間也存在一定的聯系。姿羨線粒體是內質網執行功能時所需能量的直接“供應站”,在合成旺盛的細胞里,內質網總是與線粒體緊密相依,代謝越旺盛相依程度越緊密,有的細胞的內質網膜甚至與線粒體的外膜相連。
雖然高爾基體與內質網在結構上沒有直接相通,但是當附著有核糖體顆粒的內質網膜(粗面內質網)連接到高爾基體膜上時,內質網膜常常失去核糖體,變成光滑的、無顆粒的膜,生物學上稱之為光面內質網,與高爾基體的膜極為相似。許多科學家認為,在細胞進化的過程中,高爾基體是由內質網轉變而來的。
高爾基體膜在厚度和化學組成上介于內質網膜和細胞膜之間。在活細胞中,這三種膜是可以互相轉變的。內質網膜通過“出芽”的形式,形成具有膜的小泡(具膜小泡),小泡離開內質網,移動到高爾基體,與高爾基體膜融合,小泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體膜又可以突起,形成小泡,小泡離開高爾基體,移動到細胞膜,與細胞膜融合,成為細胞膜的一部分。細胞膜也可以內陷形成小泡,小泡離開細胞膜,回到細胞質中。由此可以看出,細胞內的生物膜在結構上具有一定的連續性,具膜小泡對細胞的內吞和外排作用有著十分重要的意義。
生物膜的化學組成細胞內的各種生物膜不僅在結構上相互聯系,它們的化學組成也大致相同。與細胞膜類似,其他生物膜也主要由蛋白質、脂類和少量的糖類(細胞膜上的糖類一般與蛋白質結合,以糖蛋白的形式出現在細胞膜上,糖蛋白對細胞的生物識別功用意義非凡)組成。但是在不同的生物膜中,這三種物質的含量是有差別的(如下表)。
生物膜 人紅細胞膜 大鼠肝細胞核膜 內質網膜 線粒體外膜 線粒體內膜
蛋白質 ...49.. .......59.......... 67 .......52 ..........76
脂類 .....43 .........35 ..........33 .......48 ..........24
糖類 ......8 ........2.9 .......含量很少 ....含量很少.... 含量很少
(質量分數 /%)
(二)各種生物膜在功能上的聯系
科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時,曾經做過這樣一個實驗:他們在豚鼠的胰臟腺泡細賣冊滑胞中注射3H標記的亮氨酸,3min后,被標記的氨基酸出現在附著有核糖體的內質網中,17min后,出現在高爾基體中,117min后,出現在靠近細胞膜內側的運輸蛋白質的小泡中,以及釋放到細胞外的分泌物中(如圖)。這個實驗說明分泌蛋白在附著于內質網上的核糖體中合成之后,是按照內質網→高爾基體→ 細胞膜的方向運輸的。
在核糖體上合成的分泌蛋白,為什么要經過內質網和高爾基體,而不是直接運輸到細胞膜呢?進一步的研究表明,在核糖體上翻譯出的蛋白質,進入內質網腔后,還要經過一些加工,如折疊、組裝、加上一些糖基團等,才能成為比較成熟的蛋白質。然后,由內質網腔膨大、出芽形成具膜小泡,包裹著蛋白質轉移到高爾基體,把蛋白質輸送到高爾基體腔內,做進一步的加工。接著,高爾基體邊緣突起形成小泡,把蛋白質包裹在小泡里,運輸到細胞膜,小泡與細胞膜融合,把蛋白質釋放到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運輸的過程中,需要大量的能量,這些能量的供給,來自于細胞內的“動力站”——線粒體,線粒體內膜上含有大量的與有氧呼吸有關的酶。由此可見,細胞內的各種生物膜不僅在結構上有一定的聯系,在功能上也是既有明確的分工,又有緊密的聯系。各種生物膜相互配合,協同工作,才使得細胞這臺高度精密的生命機器能夠持續、高效地運轉。 [編輯本段]生物膜的作用細胞的生物膜在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。
1-基本作用
首先,細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內環境,同時在細胞與環境之間進行物質運輸、能量交換和信息傳遞的過程中也起著決定性的作用。第二,細胞的許多重要的化學反應都在生物膜內或者膜表面進行。細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點,為各種化學反應的順利進行創造了有利條件。第三,細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區室,如各種細胞器,這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應,而不會相互干擾,保證了細胞的生命活動高效、有序地進行。
2-對細胞工程的意義
細胞工程是現代生物學研究的主要課題,細胞融合則是細胞工程的關鍵步驟。
膜融合是細胞融合(如植物體細胞雜交,高等生物的受精過程,單克隆抗體的備制)的關鍵,也與大分子物質進出細胞的內吞作用和外排作用密切相關,通過膜之間的聯系,使細胞內各種細胞器在獨立完成各自生理功能的同時,又能有效的協調工作,保證細胞生命活動的正常進行。例如分泌蛋白的形成。 [編輯本段]研究生物膜的意義①理論上:闡明細胞生命活動規律。如蛋白質、糖類和脂質的人工合成和運輸。
②工業上:人工模擬生物膜功能。如海水淡化、污水處理。
③農業上:改善作物品質。如抗寒、抗旱、耐鹽機理的研究。
④醫學上:人工膜代替病變器官。如人工腎中的“血液透析膜”。
1.細胞生物膜是指由細胞膜、細胞核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等有膜圍繞而成的細胞器,在結構和功能上是緊核頌敬密聯系的統一整體,由于細胞膜、核膜以改慎及內質網、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器都涉及到細胞膜或細胞器膜,所以通常稱此為生物膜.
2.單層櫻蔽膜生物膜:內質網膜,高爾基體膜,溶酶體膜
雙層膜生物膜:線粒體膜,葉綠體膜
3.生物膜也主要由蛋白質、脂類和少量的糖類(細胞膜上的糖類一般與蛋白質結合,以糖蛋白的形式出現在細胞膜上,糖蛋白對細胞的生物識別功用意義非凡)組成.
生物膜包括細胞膜、細胞核膜以及細胞器膜等結構。
細胞就像一臺復雜而精巧的生命機器,各個部件雖然作用不同,但是銜接得非常巧妙,因而整臺機器能夠靈活運轉。
細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等細胞器,就是這臺“機器”中一些功能相關的“部件”,它們納州棚都由膜構成,這些膜的化學組成相似,基本結構大致相同,統稱為生物膜。
這些生物膜的組成成分和結構很相似,在跡遲結構和功能上緊密聯系,進一步體現了細胞洞則內各種結構之間的協調配合。細胞的生物膜在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。此外,研究細胞生物膜在醫學和生產過程中都有很廣闊的前景。
生物膜的功能:
1、使細胞具有一個相對穩定的內環境,并使細胞與周圍環境進行物質運輸、能量交換、 信息傳遞。
2、為酶提供大量的附著位點,為生化反應的有序進行創造條件。
3、將細胞分成小區室,使分化反應互不干擾。
以上內容參考-生物膜