生物膜的问题

生物膜的结构是怎样的？

生物膜的化学成分主要有脂类、蛋白质和糖类，此外还含水、无机盐和少量的金属离子。膜中脂类和蛋白质构成了膜的主体，糖类多以复合糖的形式存在，与膜脂或膜蛋白结合分别形成膜糖脂或膜糖蛋白。生物膜1．膜脂构成膜的脂类有磷脂、胆固醇和糖脂，其中以磷脂为最多。 这三种脂类都是双亲媒性分子，即它们都是由一个亲水的极性头部和一个疏水的非极性尾部组成。由于膜脂的这一结构特点，它们在水溶液中能自动聚拢形成脂双分子层，其游离端往往有自动闭合的趋势，形成一种自我封闭而稳定的中空结构，称脂质体。 磷脂真核细胞膜中的磷脂主要有卵磷脂（磷脂酰胆碱）、脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂合磷脂酰肌醇。胆固醇是细...全部

  生物膜的化学成分主要有脂类、蛋白质和糖类，此外还含水、无机盐和少量的金属离子。膜中脂类和蛋白质构成了膜的主体，糖类多以复合糖的形式存在，与膜脂或膜蛋白结合分别形成膜糖脂或膜糖蛋白。生物膜1．膜脂构成膜的脂类有磷脂、胆固醇和糖脂，其中以磷脂为最多。
  这三种脂类都是双亲媒性分子，即它们都是由一个亲水的极性头部和一个疏水的非极性尾部组成。由于膜脂的这一结构特点，它们在水溶液中能自动聚拢形成脂双分子层，其游离端往往有自动闭合的趋势，形成一种自我封闭而稳定的中空结构，称脂质体。
  磷脂真核细胞膜中的磷脂主要有卵磷脂（磷脂酰胆碱）、脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）、磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂合磷脂酰肌醇。胆固醇是细胞膜内的中性脂类。真核细胞膜中胆固醇含量较高，有的膜内胆固醇与磷脂之比可达1∶1。
  胆固醇也是双亲媒性分子，包括三部分：极性的羟基团头部、非极性的固醇环和非极性的脂肪酸链尾部。在膜中，胆固醇分子散布在磷脂分子之间，其极性的羟基头部紧靠磷脂的极性头部，将固醇环固定在近磷脂头部的碳氢链上，其余部分分离。
  这种排列方式对膜的稳定性十分重要。糖脂是含一个或几个糖基的脂类，也是双亲媒性分子，存在于所有的动物细胞膜中，约占膜外层脂类分子的50％。动物细胞膜中的糖脂主要是鞘氨醇的衍生物，结构与鞘磷脂相似，只是其头部以糖基替代了磷脂酰碱基。
  脑苷脂是最简单的糖脂，只含一个糖基（半乳糖或葡萄糖）。在所有细胞中，糖脂均位于膜的非胞质面单层，并将糖基暴露在细胞表面，其作用可能是作为某些大分子的受体，与细胞识别及信息传导有关。2．膜蛋白生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承担者。
  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：外在膜蛋白和内在膜蛋白。外在膜蛋白约占膜蛋白的20％～30％，分布在膜的内外表面，主要在内表面，为水溶性蛋白，它通过离子键、；氢键与膜脂分子的极性头部相结合，或通过与内在蛋白的相互作用，间接与膜结合；内在蛋白约占膜蛋白的70％～80％，是双亲媒性分子，可不同程度的嵌入脂双层分子中。
  有的贯穿整个脂双层，两端暴露于膜的内外表面，这种类型的膜蛋白又称跨膜蛋白。内在膜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。
  人工膜生物膜的组分繁多，为便于研究，往往采用单一或几种脂质组成的各种人工膜结构：单分子层膜、累积膜、脂质体、平板双分子层脂膜等。另外，也可将蛋白质嵌入后组成重建膜。这些膜结构泛称“人工膜”。利用人工膜可对膜的各种物理化学特性进行深入研究。
  人工膜已在工程实际中得到应用，如从海水等溶液相中高效地分离和浓缩物质、利用能量转换膜原理开辟高效无污染的新能源、用作肾脏病患者的透析膜以及用于临床诊断和治疗等。生物膜脂质体是内部为水相、由脂质双分子层形成的闭合囊泡。
  其种类主要有：①小单片层囊泡，大小范围为0。02～0。05微米；②多片层囊泡，大小范围为0。2～10微米；③大单片层囊泡，大小范围为0。2～10微米。除了大小、脂质成分、荷电性外，脂质体制剂尚有两个重要的参数：俘获容积和包裹效率。
  前者指一定量脂质体所包封的容积（摩尔／升）；后者指脂质双分子层所包裹的水相所占的比例(％)。脂质体作为药物载体已用于医药临床。脂质体的水相或疏水相中包封药物后能用于癌症、溶酶体贮积病、寄生虫病、体内重金属积聚、真菌感染、关节炎等多方面疾病的治疗。
  这种截体系统在体内有稳定、毒性小、药物缓慢释放等优点。若膜表面加以修饰（结合抗体或特异性糖链等）或研制敏感性脂质体（在外界特定条件下膜通透性剧增的脂质体），则能使脂质体在体内具有靶向性。脂质体也可作为真核细胞的基因载体用于生物技术领域。
  平板双分子层脂膜在分隔两个水相的隔板中间若有1小孔（面积一般小于1平方厘米，则小孔处的脂滴会逐渐形成厚度只有双分子层厚的膜，此即平板双分子层脂膜(BLM)。在BLM形成过程中，脂滴厚度逐渐变薄，此时从显微镜中看到膜的颜色由各种彩色变到黑色，故BLM又称黑膜。
  这种人工膜最适于膜电特性的测量研究。膜中嵌入离子通道等膜蛋白后，可方便地根据测量到的电特性研究通道特性、离子通透特性、膜融合特性等。
  若BLM中嵌入植物、动物以及细菌的对光敏感的色素活性物质，则可作为色素膜进行模拟研究，因为电化学测定法的灵敏度相当高，所以也可根据膜的电特性和通透特性的变化来检测环境中毒物的存在及其对机体作用的原初机制。收起