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生物膜不存在于什么表面

发布时间:2023-06-07 04:39:10

1. 生物膜的基本结构特征是什么生物膜特征与其生理功能有什么联系

生物膜的特征有:流动性、选择透过性、不对称性。

生物膜是镶嵌蛋白质的磷脂双分子层。

磷脂双分子层:本身是可以流动的,同时,其上的蛋白质,可以穿入穿出双分子层,也可以在双分子层上漂移,生物膜就体现出流动性。

磷脂双分子层:亲油不亲水,所以,非极性物质比极性物质容易穿过生物膜,同时,膜上蛋白只允许一定构象的物质通过,因此,生物膜有选择透过性。

不对称性:在于生物膜内侧外侧的磷脂成分有差异,蛋白质种类数量有差异,导致其不对称性。

流动性有助于生物膜的更新,选择透过性有助于吸收用用物质和排出废物,以及某些细胞特异性识别,不对称性有助于保持生物膜内外的物质差异。

(1)生物膜不存在于什么表面扩展阅读:

通过对微生物在固体表面定植中起支配作用的特殊现象进行了大量研究,逐渐认识到这些微生膜的形成包含复杂的理化过程和生物群落的相互作用。

在海洋环境中,所有类型的表面,如岩石、植物、动物和装配式结构都可能被生物膜侵占。

生物膜的存在,不仅作为屏障为细胞的生命活动创造了稳定的内环境,介导了细胞与细胞、细胞与基质之间的连接,而且还承担了物质转运、信息的跨膜传递和能量转换等功能,这些都是由生物膜的结构决定的。

一般来讲,生物膜的电阻较高,不带电荷的脂溶性物质较易通过,即带电荷或极性基团的亲水物质则不易自由通过,但上述几种则例外。

一般讲,物质在质膜上的通透性主要取决于分子的大小和极性。小分子物质比大分子物质更易通过,非极性分子比极性分子更易通过。

2. 细胞膜——人体健康城堡

别以为,膜,是一件小事。实际上,膜决定了生命的存在,决定了核心组织的安全,决定了能量的运转,决定了物资的交换。

从第一个生物存在开始,决定性的因素,就在于这个膜。可以没有细胞核,可以没有细胞器。但是,不可以没有膜,没有膜,什么都没有。最初,那一刻的开始,源于膜的出现。

细胞膜最初很可能只是一个水泡,根据生命起源的探索,这是肯定的。在深海里的起源里,火山、熔岩、矿物质、熔浆,在大约80亿年以前,第一个细胞诞生。

细胞膜的化学组成基本相同,主要由脂类、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50%、40%、2%~10%。其中,脂质的主要成分为磷脂和胆固醇。此外,细胞膜中还含有少量水分、无机盐与金属离子等。

细胞之所以称之为胞,就是因为这个膜!注意,没有脂肪、胆固醇,就没有细胞膜。细胞膜不存在,或者质量出问题,细胞内的物质就会渗透到细胞外,细胞外的,就会进入细胞内。

原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一,是生命物质外面出现了一层膜性结构,即“细胞膜”。细胞膜位于细胞表面,厚度通常为7~8nm,由脂类和蛋白质组成。它最毁前重要的特性是半透性,或称选择透过性,对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统总称为生物膜(biomembrane),具有相同的基本结构特征。

通过对细胞膜,这个细胞早陪的“房屋”结构的了解,我们清楚地知道,人们通常害怕的胆固醇、脂肪,都是细胞膜的最关键构造材料,而蛋白质、糖类也必不可少。很明显,如果,膜所需要的原材料欠缺,膜就无法形成。

细胞膜、组织膜、器官保护膜,隔膜,脑膜,虹膜、关节膜,都一样,都需要胆固醇纤睁清,脂肪、蛋白质、糖类来构建。其中,糖不易缺乏,因而,蛋白质,脂肪,胆固醇,都是细胞膜的根本原材料。却是大多数人,为了所谓健康,不敢吃的东西!

解决了细胞膜的问题,就能够解决细菌的进出,肿瘤的突变、转移、生长。如果,细胞膜是坚固的,细胞,几乎无法受损。

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3. 什么是生物膜

牙菌斑是牙齿表面细菌的堆积物。Lighthunter | Shutterstock)

生物膜是一种或多种微生物的 *** ,它们可以枝腔在许多不同的表面生长。形成生物膜的微生物包括细菌、真菌和原生生物。

生物膜菌斑的一个常见例子,是在牙齿表面形成的粘糊糊的细菌堆积。池塘浮渣就是另一个例子。人们发现生物膜在矿物和金属上生长。它们被发现在水下、地下和地上。它们可以生长在植物组织和动物组织上,也可以生长在植入的医疗设备上,如导管和起搏器。

这些不同的表面都有一个共同的特征:它们是湿的。根据《微生物》杂志2007年发表的一篇文章谈搭凯,这些环境“周期性地或持续地充满水”。生物膜在潮湿或潮湿的表面上生长良好。

生物膜已经在这种环境中建立了很长一段时间。根据2004年发表在《自然评论微生物学》杂志上的一篇文章,生物膜的化石证据可以追溯到大约32.5亿年前。例如,在澳大利亚皮尔巴拉克拉通32亿年的深海热液岩石中发现了生物膜。类似的生物膜也存在于热液环境中,如温泉和深海喷口。

这种绿褐色的黏液,发现于河床的岩石上,是由藻类组成的生物膜。(美国地质勘探局)可以说,当细菌等自由漂浮的微生物接触到合适的表面并开始扎根时,生物膜就开始形成

。根据蒙大拿州立大学生物膜工程中心的说法,当微生物产生一种叫做胞外聚合物(EPS)的粘性物质时,这是附着的第一步。EPS是由糖、蛋白质和核酸(如DNA)组成的网络。它能使生物膜中的微生物粘在一起。

附着之后是一段生长期。更多的微生物层和EPS建立在第一层之上。根据生物膜工程中心的说法,最终,它们创造出一个球状和复杂的三维结构。根据《微生物》杂志的文章,水道交错着生物膜,允许养分和废物的交换。

多种环境条件有助于确定生物膜的生长程度。这些因素也决定了它是由几层细胞组成,还是由更多的细胞组成。”这真的取决于生物膜,”蒙大拿州立大学波兹曼分校化学与生物工程系教授罗宾·格拉赫说。例如,产生大量EPS的微生物可以生长成相当厚的生物膜,即使它们不能获得很多营养,他说。另一方面,对于依赖氧气的微生物,可用的数量可以限制它们的生长量。另一个环境因素是“剪应力”的概念,“如果你有很高的水流穿过生物膜,比如在小溪里,生物膜通常相当薄。如果你在缓慢流动的水中有一个生物膜,就像在池塘里一样,它会变得很厚,”Gerlach解释道,

最后,生物膜内的细胞可以离开褶皱,在一个新的表面上建立自己。要么一团细胞断裂,要么单个细胞从生物膜中迸发出来,寻找新的家园。根据生物膜工程中心的说法,后一个过程被称为“种子散布”,

为什么形成生物膜“对于微生物来说,作为生物膜的一部分生活具有一定的优势。”微生物群含唤落通常对压力更有抵抗力。潜在的应激源包括缺乏水,高或低pH,或存在对微生物有毒性的物质,如抗生素、抗菌剂或重金属。 *** 炎( *** 发炎)和口咽念珠菌病(口腔或喉咙中的酵母菌感染)等疾病。然而,作者注意到在这些情况下并没有显示出耐药性。

生物修复

有时,生物膜是有用的一般来说,生物修复是利用生物或其产品——例如酶——来处理或降解有害化合物。他指出,生物膜用于处理废水、铬酸盐等重金属污染物、TNT等爆炸物和铀等放射性物质。”微生物可以降解它们,或者改变它们的流动性或有毒状态,从而使它们对环境和人类的危害更小,“他说,”KDSPE“KDSPs”生物膜硝化是废水处理的一种形式。在硝化过程中,氨通过氧化转化为亚硝酸盐和硝酸盐。这可以通过自养细菌来实现,根据2013年发表在《水研究》杂志上的一篇文章,自养细菌在塑料表面以生物膜的形式生长。这些塑料表面只有几厘米大小,分布在水里。

炸药TNT(2,4,6- *** )被认为是土壤、地表水和地下水的污染物。TNT的化学结构由苯(由六个碳原子组成的六角芳香环)和三个硝基(NO2)和一个甲基(CH3)组成。根据2007年发表在《应用与环境微生物学》杂志上的一篇文章,微生物通过还原作用降解TNT。大多数微生物减少三个硝基,而一些攻击芳香环。研究人员——Ayrat Zigansen、Robin Gerlach和同事们——发现酵母菌Yarrowia lipolytica能够通过两种方法降解TNT,尽管主要是通过攻击芳香环。

微生物燃料电池

微生物燃料电池利用细菌将有机废物转化为电能。Gerlach说,这些微生物生活在电极表面,并将电子转移到电极上,最终产生电流。南加州大学在线杂志Illumin在2011年发表的一篇文章指出,为微生物燃料电池提供动力的细菌可以分解食物和身体废物。这提供了低成本的能源和清洁的可持续能源。

正在进行的研究

我们的世界充满了生物膜。事实上,根据2004年发表在《自然评论微生物学》上的文章,到20世纪中叶,在装有细菌培养物的容器内表面上发现的细菌比在液体培养物中自由漂浮的细菌要多。了解这些复杂的微生物结构是一个活跃的研究领域。

“生物膜是令人惊奇的群落。一些人把它们比作多细胞生物,因为单细胞之间有很多相互作用我们正在不断地了解它们,我们也在不断地学习如何更好地控制它们;既为了减少损害,如在医学领域,也为了增加效益,如在生物修复方面。在这方面我们不会缺少有趣的问题。

附加资源

CDC:真菌生物膜和抗药性Penn State:微生物燃料电池如何工作USGS:河流中的生物膜有助于创造金属浓度的每日变化

4. 生物膜定义

生物膜也称为生物被膜,是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外族携大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性庆侍很强。生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。生物膜多细胞结构的形成是一个动态过程,包括细菌起始粘附、生物膜发展和成熟扩散等阶段。

生物被膜是微生物有组织生长的聚集体。细菌不可逆的附着于惰性或活性实体的表面,繁殖、分化,并分泌一些多糖基质,将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物。单个生物被膜可由一种或多种不同的微生物形成。
通过对微生物在固体表面定植中起支配作用的特殊现象进行了大量研究,逐渐认识到这些微生膜的形成包含复杂的理化过程和生物群落的相互作用。
在海洋环境中,所有类型的表面,如岩石、兆差伏植物、动物和装配式结构都可能被生物膜侵占。
近年来,随着医学界对某些环境中常见细菌所致的一些慢性和顽固性疾病的深入了解,发现生物被膜是导致这些细菌性疾病难以根治的主要原因。以生物被膜形式存在的细菌不同于浮游细菌,它们对抗生素等杀菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制有很强的抗性,生物被膜内的细菌在生理、代谢、对底物的降解或利用和对环境的抵抗能力等方面都具有独特的性质。
细菌生物被膜主要包括分泌的多糖蛋白、多糖基质、纤维蛋白、脂蛋白等多糖蛋白复合物。成熟生物被膜模型从外到内包括主体生物膜层、连接层、条件层、基质层。

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