膜:从生物学功能到治疗应用----- Membranes: From Biological Functions to Therapeutic Applications
作者:Raz Jelinek
出版:De Gruyter
索书号:Q241/J48/2018/Y
ISBN: 978-3-11-045368-3
藏书地点: 武大外教中心
细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚8-----10nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。构成细胞膜的成分有磷脂和糖蛋白。磷脂双分子层是构成细胞膜的的基本支架。细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,含有少量糖类。其中部分脂质和糖类结合形成糖脂,部分蛋白质和糖类结合形成糖蛋白。细胞膜主要由脂质(主要为磷脂)、蛋白质和糖类等物质组成;其中以蛋白质和脂质为主。在电镜下可分为三层,即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带,中间夹有一条厚2.5nm的透明带,总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜,细胞内的各种细胞器膜如:线粒体、内质网等也具有相似的结构。
细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能,因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物。据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。细胞膜把细胞包裹起来,使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动。此外,细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出都要通过细胞膜。所以,细胞膜的这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性,叫做选择渗透性。这是细胞膜最基本的一种功能。如果细胞丧失了这种功能,细胞就会死亡。细胞膜除了通过选择性渗透来调节和控制细胞内,外的物质交换外,还能以"胞吞"和"胞吐"的方式,帮助细胞从外界环境中摄取液体小滴和捕获食物颗粒,供应细胞在生命活动中对营养物质的需求。细胞膜也能接收外界信号的刺激使细胞做出反应,从而调节细胞的生命活动。细胞膜不单是细胞的物理屏障,也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构。
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),具有相同的基本结构特征。细胞膜又称质膜,是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构,作用是保护内部。组成质膜的主要物质是蛋白质和脂类,以及少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水,在电子显微镜下,用四氧化锇固定的细胞膜具有明显的"暗-明-暗"三条平行的带,其内、外两层暗带由蛋白质分子组成,中间一层明带由双层脂类分子组成,三者的厚度分别约为2.5 nm、3.5 nm和2.5nm,这样的膜称为单位膜或生物膜。
细胞膜有重要的生理功能,它即使细胞维持稳定代谢的胞内环境,又能调节和选择物质进出细胞。细胞膜通过胞饮作用、吞噬作用或胞吐作用吸收、消化和外排细胞膜外、内的物质。在细胞识别、信号传递、纤维素合成和微纤丝的组装等方面,质膜也发挥重要作用。有些细胞间的信息交流并不是靠细胞膜上的受体来实现的,比如某些细胞分泌的甾醇类物质,这些物质可以作为信号,与其他细胞进行信息交流,但是这些物质并不是和细胞膜上的受体结合的,而是穿过细胞膜,与细胞核内或细胞质内的某些受体相结合,从而介导两个细胞间的信息交流的!所以说细胞膜的生理作用并不是很大,只是用来保护细胞。
生物体内各种细胞器的外层所包被的生物膜,叫作细胞器膜 。一个细胞的所有的细胞器膜构成该细胞的内膜系统。以磷脂双分子层结构为骨架、包含蛋白质(载体蛋白与酶)细胞器膜由于无糖蛋白结构,因此不含糖。双层膜结构的细胞器:线粒体,叶绿体。单层膜结构的细胞器:内质网,溶酶体,液泡,高尔基体。无膜结构的细胞器:核糖体,中心体。穿过几层细胞器膜指的是穿过几层磷脂双分子层。细胞器膜将细胞质基质中的各个细胞器分隔开来,使其可以相对独立地工作,与细胞膜和核膜共同构成生物的膜系统,有的内膜面积广阔,为酶提供大量位点,加快生化反应的催化,提供细胞内物质运输的通道,提供核糖体附着的支架。事实上,大分子的进出利用胞吞胞吐与囊泡。如蛋白质由核糖体合成,虽然经过内质网、高尔基体加工送往细胞膜外,但类计穿过0层细胞器膜。细胞膜与细胞器膜主要都是由磷脂双分子层和蛋白质构成的,但是由于主要的功能不同,所以在含量上有所区别。细胞膜是控制整个细胞内外物质交换的通道,同时还具有与其他细胞之间的信息交流功能,因此细胞膜上除了磷脂和蛋白质之外还有大量的糖蛋白。不同细胞之间的信息交流就是依靠这些糖蛋白完成的。而细胞器由于处于细胞内部,不与外界进行交流,因此糖蛋白的含量比较少。(细胞器之间的物质信息交流主要是通过不同细胞器膜之间的相互转化)而又由于细胞器具有不同的功能,在细胞器内能够进行大量的生化反应,因此也就需要大量的酶参与,因此细胞器膜上有大量的酶附着,而酶主要都是蛋白质。所以说细胞器膜上蛋白质的含量很多,而相对的糖蛋白的含量就比较少,甚至没有。
《膜:从生物学功能到治疗应用》一书于2018年由De Gruyter出版,作者为Raz Jelinek 。
《膜:从生物学功能到治疗应用》一书,作者展现了膜的功能和应用研究领域中的一些最新研究,讨论的主题主要包括膜的结构和成分,细胞内细胞器的膜,不同微生物的膜及其他生理的膜,膜分析研究的方法:仿生模型和实验技术,膜的生理过程,膜在生物药研究方面的应用,以膜为基础的技术和应用。《膜:从生物学功能到治疗应用》旨在为细胞生物学专业的本科生、研究生以及想要了解膜相关内容的人员提供简明易懂的介绍。
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总的说来, 《膜:从生物学功能到治疗应用》一书为想要了解 的人员提供了清晰的导读路径,作为细胞生物学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录:
1 介绍
2 膜的结构和成分
3 细胞内细胞器的膜
4 不同微生物的膜
5 其他生理的膜
6 膜分析:仿生模型和实验技术
7 膜的生理过程
8 膜和生物药
9 以膜为基础的技术和应用
10 膜研究:过去,现在,和将来
展望
索引