❶ 什麼是生物膜系統它具有什麼功能
1、生物膜系統由細胞膜、細胞核膜以及細胞器膜等結構共同構成的。細胞的生物膜系統在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。
細胞就像一台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,因而整台機器能夠靈活運轉。
細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等細胞器,就是這台「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。
2、功能
使細胞內具有一個相對穩定的環境,並使細胞與周圍環境進行物質運輸、能量交換、 信息傳遞。為酶提供了大量的附著位點,為反應提供了場所。將細胞分成小區室,把細胞器和細胞質分隔開,使各種化學反應互不幹擾,保證了生命活動高效有序地進行。
(1)生物膜是什麼的附著點擴展閱讀:
生物膜的存在,不僅作為屏障為細胞的生命活動創造了穩定的內環境,介導了細胞與細胞、細胞與基質之間的連接,而且還承擔了物質轉運、信息的跨膜傳遞和能量轉換等功能,這些都是由生物膜的結構決定的。
生物膜的作用:
1、生物膜因其半通透性而成為具有高度選擇性的通透屏障。細胞生長所需要的水、氧及其他營養物質被運進細胞,細胞內產生的激素、毒素和某些酶被運出細胞,細胞內代謝產生的CO2、NH3等廢物被運出細胞,這些過程都與生物膜的物質運輸機制有關。
2、在生物體的生命活動過程中,細胞內的各部位之間、細胞之間,以及細胞與外界環境之間時刻都有物質、能量和信息的交流,使生命過程得以協調有序地進行,而這是由生物膜實現的。其中,信息交流是最重要的。
3、生物膜在生物體內光能和代謝能的轉化過程中發揮了重要作用。ATP是生物體內重要的能量「通貨」。生物體內代謝過程中產生的能量轉移先以ATP的形式「儲存」起來,待需要時再由ATP釋放出來。
❷ 生物膜是什麼
鑲嵌有蛋白質和糖類(統稱糖蛋白)的磷脂雙分子層,起著劃分和分隔細胞和細胞器作用生物膜,也是與許多能量轉化和細胞內通訊有關的重要部位,同時,生物膜上還有大量的酶結合位點。細胞、細胞器和其環境接界的所有膜結構的總稱。
❸ 什麼是生物膜
牙菌斑是牙齒表面細菌的堆積物。Lighthunter | Shutterstock)生物膜是一種或多種微生物的 *** ,它們可以枝腔在許多不同的表面生長。形成生物膜的微生物包括細菌、真菌和原生生物。
生物膜菌斑的一個常見例子,是在牙齒表面形成的粘糊糊的細菌堆積。池塘浮渣就是另一個例子。人們發現生物膜在礦物和金屬上生長。它們被發現在水下、地下和地上。它們可以生長在植物組織和動物組織上,也可以生長在植入的醫療設備上,如導管和起搏器。
這些不同的表面都有一個共同的特徵:它們是濕的。根據《微生物》雜志2007年發表的一篇文章談搭凱,這些環境「周期性地或持續地充滿水」。生物膜在潮濕或潮濕的表面上生長良好。
生物膜已經在這種環境中建立了很長一段時間。根據2004年發表在《自然評論微生物學》雜志上的一篇文章,生物膜的化石證據可以追溯到大約32.5億年前。例如,在澳大利亞皮爾巴拉克拉通32億年的深海熱液岩石中發現了生物膜。類似的生物膜也存在於熱液環境中,如溫泉和深海噴口。
這種綠褐色的黏液,發現於河床的岩石上,是由藻類組成的生物膜。(美國地質勘探局)可以說,當細菌等自由漂浮的微生物接觸到合適的表面並開始紮根時,生物膜就開始形成
。根據蒙大拿州立大學生物膜工程中心的說法,當微生物產生一種叫做胞外聚合物(EPS)的粘性物質時,這是附著的第一步。EPS是由糖、蛋白質和核酸(如DNA)組成的網路。它能使生物膜中的微生物粘在一起。
附著之後是一段生長期。更多的微生物層和EPS建立在第一層之上。根據生物膜工程中心的說法,最終,它們創造出一個球狀和復雜的三維結構。根據《微生物》雜志的文章,水道交錯著生物膜,允許養分和廢物的交換。
多種環境條件有助於確定生物膜的生長程度。這些因素也決定了它是由幾層細胞組成,還是由更多的細胞組成。」這真的取決於生物膜,」蒙大拿州立大學波茲曼分校化學與生物工程系教授羅賓·格拉赫說。例如,產生大量EPS的微生物可以生長成相當厚的生物膜,即使它們不能獲得很多營養,他說。另一方面,對於依賴氧氣的微生物,可用的數量可以限制它們的生長量。另一個環境因素是「剪應力」的概念,「如果你有很高的水流穿過生物膜,比如在小溪里,生物膜通常相當薄。如果你在緩慢流動的水中有一個生物膜,就像在池塘里一樣,它會變得很厚,」Gerlach解釋道,
最後,生物膜內的細胞可以離開褶皺,在一個新的表面上建立自己。要麼一團細胞斷裂,要麼單個細胞從生物膜中迸發出來,尋找新的家園。根據生物膜工程中心的說法,後一個過程被稱為「種子散布」,
為什麼形成生物膜「對於微生物來說,作為生物膜的一部分生活具有一定的優勢。」微生物群含喚落通常對壓力更有抵抗力。潛在的應激源包括缺乏水,高或低pH,或存在對微生物有毒性的物質,如抗生素、抗菌劑或重金屬。 *** 炎( *** 發炎)和口咽念珠菌病(口腔或喉嚨中的酵母菌感染)等疾病。然而,作者注意到在這些情況下並沒有顯示出耐葯性。
生物修復
有時,生物膜是有用的一般來說,生物修復是利用生物或其產品——例如酶——來處理或降解有害化合物。他指出,生物膜用於處理廢水、鉻酸鹽等重金屬污染物、TNT等爆炸物和鈾等放射性物質。」微生物可以降解它們,或者改變它們的流動性或有毒狀態,從而使它們對環境和人類的危害更小,「他說,」KDSPE「KDSPs」生物膜硝化是廢水處理的一種形式。在硝化過程中,氨通過氧化轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。這可以通過自養細菌來實現,根據2013年發表在《水研究》雜志上的一篇文章,自養細菌在塑料表面以生物膜的形式生長。這些塑料表面只有幾厘米大小,分布在水裡。
炸葯TNT(2,4,6- *** )被認為是土壤、地表水和地下水的污染物。TNT的化學結構由苯(由六個碳原子組成的六角芳香環)和三個硝基(NO2)和一個甲基(CH3)組成。根據2007年發表在《應用與環境微生物學》雜志上的一篇文章,微生物通過還原作用降解TNT。大多數微生物減少三個硝基,而一些攻擊芳香環。研究人員——Ayrat Zigansen、Robin Gerlach和同事們——發現酵母菌Yarrowia lipolytica能夠通過兩種方法降解TNT,盡管主要是通過攻擊芳香環。
微生物燃料電池
微生物燃料電池利用細菌將有機廢物轉化為電能。Gerlach說,這些微生物生活在電極表面,並將電子轉移到電極上,最終產生電流。南加州大學在線雜志Illumin在2011年發表的一篇文章指出,為微生物燃料電池提供動力的細菌可以分解食物和身體廢物。這提供了低成本的能源和清潔的可持續能源。
正在進行的研究我們的世界充滿了生物膜。事實上,根據2004年發表在《自然評論微生物學》上的文章,到20世紀中葉,在裝有細菌培養物的容器內表面上發現的細菌比在液體培養物中自由漂浮的細菌要多。了解這些復雜的微生物結構是一個活躍的研究領域。
「生物膜是令人驚奇的群落。一些人把它們比作多細胞生物,因為單細胞之間有很多相互作用我們正在不斷地了解它們,我們也在不斷地學習如何更好地控制它們;既為了減少損害,如在醫學領域,也為了增加效益,如在生物修復方面。在這方面我們不會缺少有趣的問題。
附加資源
CDC:真菌生物膜和抗葯性Penn State:微生物燃料電池如何工作USGS:河流中的生物膜有助於創造金屬濃度的每日變化