第七章生物膜 教学目的:了解生物膜的概念,熟悉生物膜的化学组成和结构,掌握生物膜的功能 教学重点:生物膜的化学组成和结构及功能 第一节生物膜的概念、功能和研究意义 生物的基本结构和功能单位是细胞,任何细胞都以一层薄膜(厚度约6-10nm)将其内含 物与环境分开,这层膜称细胞膜或外周膜。此外,真核细胞中还有许多内膜系统,组成具 有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器,例如,细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔 基体和过氧化物酶体,在植物细胞中还有叶绿体等。与真核细胞相比,原核细胞的内膜系 统不很丰富,只有少量的膜结构,如某些细菌的单体,蓝绿藻中进行光合作用的类囊体膜 等。细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜 生物膜结构是细胞结构的基本形式,它对细胞内很多生物大分子的有序反应和整个细 胞的区域化都提供了必需的结构基础,从而使各个细胞器和亚细胞结构既各自恒定、动态 的内环境,又相互联系,相互制约,从而使整个细胞活动有条不紊、协调一致地进行 生物膜具有多种功能,生物体内许多重要过程(如物质运送、能量转换、细胞识别 神经传导和代谢调控)以及激素和作用、肿瘤发生等等,分析到最后无不与生物膜有关。 生物膜的研究不仅具有重要的理论意义,而且在工、农、医实践方面也有广阔的应用 前景。在工业方面,生物膜的各种功能正在成为模拟对象。如果生物膜选择透性的功能一 旦模拟成功,将大大提高污水处理、海水淡化以及回收有用的工业副产品的效率。在农业 方面,从生物膜结构与功能的角度来研究农作物的抗寒、抗旱、耐盐和抗病等的机制正在 进行,这方面的研究成果将为农业增产带来显著成效。在医药方面,几乎所有疾病都与膜 的变异有密切关系。很多细胞质膜上的可能是药物的的靶体。人工膜(脂质体)药物载体 已经进行了大量研究,有的已经进入临床试验。 总之,20世纪70年代以来,生物膜的研究已深入到生物学的很多领域,当前仍然是 分子生物学、细胞生物学中最活跃的研究领域之一。 第二节生物膜的化学组成和结构第七章 生物膜 教学目的：了解生物膜的概念，熟悉生物膜的化学组成和结构，掌握生物膜的功能 教学重点：生物膜的化学组成和结构及功能 第一节 生物膜的概念、功能和研究意义 生物的基本结构和功能单位是细胞，任何细胞都以一层薄膜(厚度约 6-10nm)将其内含 物与环境分开，这层膜称细胞膜或外周膜。此外，真核细胞中还有许多内膜系统，组成具 有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器，例如，细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔 基体和过氧化物酶体，在植物细胞中还有叶绿体等。与真核细胞相比，原核细胞的内膜系 统不很丰富，只有少量的膜结构，如某些细菌的单体，蓝绿藻中进行光合作用的类囊体膜 等。细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜”。 生物膜结构是细胞结构的基本形式，它对细胞内很多生物大分子的有序反应和整个细 胞的区域化都提供了必需的结构基础，从而使各个细胞器和亚细胞结构既各自恒定、动态 的内环境，又相互联系，相互制约，从而使整个细胞活动有条不紊、协调一致地进行。 生物膜具有多种功能，生物体内许多重要过程（如物质运送、能量转换、细胞识别、 神经传导和代谢调控）以及激素和作用、肿瘤发生等等，分析到最后无不与生物膜有关。 生物膜的研究不仅具有重要的理论意义，而且在工、农、医实践方面也有广阔的应用 前景。在工业方面，生物膜的各种功能正在成为模拟对象。如果生物膜选择透性的功能一 旦模拟成功，将大大提高污水处理、海水淡化以及回收有用的工业副产品的效率。在农业 方面，从生物膜结构与功能的角度来研究农作物的抗寒、抗旱、耐盐和抗病等的机制正在 进行，这方面的研究成果将为农业增产带来显著成效。在医药方面，几乎所有疾病都与膜 的变异有密切关系。很多细胞质膜上的可能是药物的的靶体。人工膜（脂质体）药物载体 已经进行了大量研究，有的已经进入临床试验。 总之，20 世纪 70 年代以来，生物膜的研究已深入到生物学的很多领域，当前仍然是 分子生物学、细胞生物学中最活跃的研究领域之一。 第二节 生物膜的化学组成和结构