生物膜離子通道的研究方法介紹
離子通道結構和功能的研究需綜合應用各種技術,包括:電壓和電流鉗位技術、單通道電流記錄技術、通道蛋白分離、純化等生化技術、人工膜離子通道重建技術、通道藥物學、基因重組技術及一些物理和化學技術。 1、電壓鉗位技術 一般而言,膜對某種離子通透性的變化是膜電位和時間的函數。通過玻璃微電極與細胞膜之間形成緊密封接,利用電子學技術施加一跨膜電壓并把膜電位固定于某一數值,可以測定該膜電位條件下離子電流隨時間變化的動態過程。利用藥物或改變細胞內外的溶液成分,使其他離子通道失效,即可測定被研究的某種離子通道的功能性參量,分析離子電流的穩態和動力學與膜電位、離子濃度等之間的關系,可推斷該種通道的電導、活化和失活速率、離子選擇性等,并能測量和分析通道的門控電流的特性。 2、單通道電流記錄技術 又稱膜片鉗位技術,用特制的玻璃微吸管吸附于細胞表面,使之形成10~100GΩ的密封(giga-seal),被孤立的小膜片面積為μm2量級,內中僅有少......閱讀全文
生物膜法的生物濾池的介紹
使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊,堆放或疊放成濾床,故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同,生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式,有固定式的,有移動式的。回轉式布水器使用最廣。它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體,能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,
離子通道型受體功能介紹
離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體,即配體門通道(ligand-gated channel)。主要存在于神經、肌肉等可興奮細胞,其信號分子為神經遞質。神經遞質通過與受體的結合而改變通道蛋白的構象,導致離子通道的開啟或關閉,改變質膜的離子通透性,在瞬間將胞外化學信號轉換為電信號,繼而改變突觸后細
電壓門控離子通道研究取得重要進展
電壓門控鈉離子通道簡稱“鈉通道”位于細胞膜上,能夠引發和傳導動作電位,參與神經信號傳遞、肌肉收縮等重要生理過程。 鈉通道的異常會導致諸如痛覺失常、癲癇、心率失常等一系列神經和心血管疾病。另一方面,很多已知的生物毒素以及臨床上廣泛應用的麻醉劑等小分子均通過直接作用于鈉通道發揮作用。因此,鈉通道是諸
新型陽離子通道TRIC研究取得進展
鈣離子作為第二信使,在細胞生命活動中發揮重要作用。肌漿網/內質網膜上RyR受體和IP3R是鈣離子釋放的重要通道,而SERCA蛋白是鈣庫吸收鈣離子的重要離子泵。這些蛋白質機器的順利發揮功能有賴于一系列離子通道的共同參與和協同完成。新型離子通道TRIC在鈣離子釋放過程中提供反向離子電流,幫助鈣離子順
新型陽離子通道TRIC研究取得進展
鈣離子作為第二信使,在細胞生命活動中發揮重要作用。肌漿網/內質網膜上RyR受體和IP3R是鈣離子釋放的重要通道,而SERCA蛋白是鈣庫吸收鈣離子的重要離子泵。這些蛋白質機器的順利發揮功能有賴于一系列離子通道的共同參與和協同完成。新型離子通道TRIC在鈣離子釋放過程中提供反向離子電流,幫助鈣離子順
生物膜法生物轉盤的相關介紹
是隨著塑料的普及而出現的。數十片、近百片塑料或玻璃鋼圓盤用軸貫串,平放在一個斷面呈半圓形的條形槽的槽面上。盤徑一般不超過4米,槽徑約大幾厘米。有電動機和減速裝置轉動盤軸,轉速1.5~3轉/分左右,決定于盤徑,盤的周邊線速度在15米/分左右。 廢水從槽的一端流向另一端。盤軸高出水面,盤面約40%
Nature驚人發現:大腦一般的細菌
人類大腦被譽為進化的最高杰作,而細菌則是一些低等的個體,它們之間似乎有天壤之別。然而加州大學圣迭戈分校的科學家們發現,細菌相互通訊的機制與人類大腦非常相似。這項研究發表在十月二十一日的Nature雜志上。 “這一發現不僅改變了我們對細菌的看法,也改變了我們對大腦的認識,”這項研究的領導者,加州
關于芋螺毒素的離子通道介紹
電壓門控離子通道超家族是由一大族結構相似的膜結合蛋白組成的,它們受跨膜電壓變化的激活。這些蛋白質對單價陽離子具有不同的選擇性,按照慣例被分為Ca2+,Na+,和K+通道。這些離子通道的最重要的生理作用是促使細胞電信號的產生、調整和轉換。電壓門控離子通道的主要孔洞形成α-亞基是由含有4個同源結構域
關于生物膜的膜的運輸功能介紹
小分子物質的跨膜運輸 每一個活細胞要維持其正常的生命活動,必須通過細胞膜從外界及時地吸取營養物質,同時要不斷地排出其代謝產物。這些營養物質和代謝產物進出生物膜的方式,根據是否需要膜蛋白的介導分為單純擴散和膜蛋白介導的跨膜運輸兩種。根據運輸過程中是甭消耗代謝能又把后者分為被動運輸和主動運輸兩種方
中科院發表離子通道研究新成果
雙受精是開花植物特有的一種繁殖方式。在授粉過程中,花粉管通過接收和應答胚珠分泌的多種引誘物質將一對精細胞送入胚珠。其中一個精細胞與卵細胞融合產生合子,另一個與中央細胞融合產生胚乳。 已知花粉管導向需要花粉管頂部的鈣離子梯度,而鈣離子通道是調控鈣離子梯度的核心,因此鈣離子通道是花粉管導向的關鍵元
生物膜的膜的流動性的介紹
脂質分子在膜中的運動形式主要有:①脂肪酰鏈C-C鍵的“反式-扭轉式”異構化;②繞整個分子軸的旋轉擴散;③在膜平面上的側向擴散;④脂肪酰鏈的片斷運動;⑤內、外層分子的翻轉運動。人工膜中這種運動的幾率非常小,某些生物膜中有一定幾率。 膜蛋白的運動,主要是整個分子的旋轉擴散及側向擴散。此外,還存在片
生物膜的功能
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。物質運輸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
生物膜的分子結構模型的介紹
生物膜的主要化學成分是脂類和蛋白質,還有少量糖類。關于這些組分在膜中是如何排列和組織的、以及它們之間是如何相互作用的等問題,許多學者進行了多方面的研究,先后提出了數十種不同的生物膜分子結構模型,下面介紹公認的流動鑲嵌模型。 這一模型是Singer和Nicolson在1972年提出的。流動鑲嵌模
離子通道的特性
1、選擇性:指一種通道優先讓某種離子通過,而另一些離子則不容易通過該種通道的特性。例如鈉通道開放時,鈉離子可通過,而鉀離子則不能通過。2、開關性:離子通道存在兩種狀態,即開放和關閉狀態。多數情況時,離子通道是關閉的,只在一定的條件下開放。通道由關閉狀態轉為開放的過程稱為激活,由開放轉為關閉狀態的過程
生物膜簡介
生物被膜是微生物有組織生長的聚集體。細菌不可逆的附著于惰性或活性實體的表面,繁殖、分化,并分泌一些多糖基質,將菌體群落包裹其中而形成的細菌聚集體膜狀物。單個生物被膜可由一種或多種不同的微生物形成。通過對微生物在固體表面定植中起支配作用的特殊現象進行了大量研究,逐漸認識到這些微生膜的形成包含復雜的理化
細菌生物膜
細菌生物膜會引起尿道炎、前列腺炎、腎結石、中耳炎、齲齒、牙周炎、口臭等多種疾病,它們往往會反復發作,極難徹底治愈。 “只要條件適宜,任何細菌均可形成生物膜,而至今尚無藥物能有效防治此類感染。”近日,由華西口腔醫學院口腔疾病研究國家重點實驗室舉辦的“2011年國際微生物生物膜學術研討會”召開,大
研究利用仿生鉀離子通道實現單價離子篩分
向自然學習是永恒的主題。生命中的離子通道具有離子選擇性、門控性及整流性,可實現特定離子的選擇性跨膜運輸。鉀離子通道(KcsA)是常見的生命體離子通道,可實現K+/Na+的高效選擇性傳輸,選擇比達104。生物鉀離子通道具有埃米級的尺寸以及豐富的表面結合位點,每秒可以轉運108個鉀離子。 納米結構
生物膜系統的各種生物膜在功能上的聯系
科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時,曾經做過這樣一個實驗:他們在豚鼠的胰臟腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸,3min后,被標記的氨基酸出現在附著有核糖體的內質網中,17min后,出現在高爾基體中,117min后,出現在靠近細胞膜內側的運輸蛋白質的小泡中,以及釋放到細胞外的分泌物中(如圖)。這個實驗
生物膜的平板雙分子層脂膜介紹
在分隔兩個水相的隔板中間若有1小孔(面積一般小于1平方厘米,則小孔處的脂滴會逐漸形成厚度只有雙分子層厚的膜,此即平板雙分子層脂膜(BLM)。在BLM形成過程中,脂滴厚度逐漸變薄,此時從顯微鏡中看到膜的顏色由各種彩色變到黑色,故BLM又稱黑膜。這種人工膜最適于膜電特性的測量研究。膜中嵌入離子通道等
生物膜跨膜運輸的內吞作用介紹
內吞作用又稱入胞作用,是通過質膜的變形運動將細胞外物質轉運入細胞內的過程。根據入胞物質的不同大小,以及入胞機制的不同可將內吞作用分為三種類型:吞噬作用、吞飲作用、受體介導的內吞作用。1、吞噬作用(phagaocytosis)是指攝入直徑大于1μm的顆粒物質的過程。在攝入顆粒物質時,細胞部分變形,
膜片鉗對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究介紹
通過對各種生理或病理情況下細胞膜某種離子通道特性的研究,了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機制。如對鈣離子在腦缺血神經細胞損害中作用機制的研究表明,缺血性腦損害過程中,Ca2+ 介導現象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道開放,過多的Ca2+進入細胞內就出現Ca2+超載,導致神經元及細胞
謎團解開!最新研究確認真正的聽覺轉導離子通道
聽覺不僅與人們日常生活緊密相關,也是科學領域的重要研究問題之一。亞里士多德定義的五種感官中,介導嗅覺、味覺、視覺、觸覺的受體基因已被相繼確定。但是,聲音感知的核心問題——負責聽覺轉導的離子通道是由哪個基因編碼的,一直是個謎。 復旦大學生命科學學院教授閆致強團隊、服部素之團隊與東京大學教授濡木
生物膜的化學成分膜蛋白的介紹
生物膜所含的蛋白叫膜蛋白,是生物膜功能的主要承擔者。根據蛋白分離的難易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分為兩大類:外在膜蛋白和內在膜蛋白。外在膜蛋白約占膜蛋白的20%~30%,分布在膜的內外表面,主要在內表面,為水溶性蛋白,它通過離子鍵、;氫鍵與膜脂分子的極性頭部相結合,或通過與內在蛋白的相互作
生物膜的化學成分膜脂的介紹
構成膜的脂類有磷脂、膽固醇和糖脂,其中以磷脂為最多。這三種脂類都是雙親媒性分子,即它們都是由一個親水的極性頭部和一個疏水的非極性尾部組成。由于膜脂的這一結構特點,它們在水溶液中能自動聚攏形成脂雙分子層,其游離端往往有自動閉合的趨勢,形成一種自我封閉而穩定的中空結構,稱脂質體。 磷脂 真核細胞膜
生物膜法的概述
? 污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術。這種處理法的實質是使細菌和真菌類的微生物、原生動物和后生動物一類的微型動物附著在填料或某些載體上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥一生物膜。污水與生物膜接觸,污水中的有機污染物作為營養物質,被生物膜上的微生物所攝取,污水得到凈化,微
生物膜的功能簡介
物質運輸 物質的跨膜運輸大體可分為被動運輸、主動運輸和膜動運輸 3大類(見生物膜離子通道)。 被動運輸包括單純擴散及促進擴散,兩者都是在濃度梯度(或更廣義地在電化學位梯度)的驅動下,向平衡態進行的跨膜擴散運動。用脂質分子旋轉異構化所導致的“空腔”的形式和傳播,可部分解釋小分子、脂溶性物質的跨膜
關于生物膜的概述
生物膜(biological membrane)是指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。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。 生物中除某些病毒外,都具有生物膜。
生物膜的分相簡介
在多成分脂質系統中出現兩相或更多相混合共存的狀態。如在一個相當的溫度區間內,固相和流動相同時存在于膜中的不同區域。分相時會影響其中膜蛋白的分布:蛋白質總是排斥于固相之外。除溫度外,還有其他一些分相因子。如膜中有負電荷脂質時,介質中pH、離子種類 (特別是Ca2+)也會引起分相。L'-Lα
細菌生物膜的簡介
生物膜由依靠胞外產物而吸附于固體表面的微生物集落構成,并能結合有機和無機成分;形成包含復雜的理化過程和生物群落的相互作用。 是指正常菌群與上皮細胞表面受體結合而黏附,并分泌胞外多糖聚合物,使細菌以非常精細的方式相互粘連,形成的膜狀物,能發揮屏障和占位性保護作用,使外來病菌不能定植而通過侵入門戶
生物膜系統的簡介
生物膜系統是指細胞膜、細胞核膜以及細胞器膜等結構共構成的統稱。這些生物膜的組成成分和結構很相似,在結構和功能上緊密聯系,進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。 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。此外,研究細胞生物膜系統在醫學和生產過程中都有很廣闊的前景。 細胞就像一臺