新系统能将生物膜改造成生物材料工厂可用于众多领域
美国哈佛大学韦斯仿生工程研究所的一个研究小组近日开发出一种新系统,能把生物膜改造成生产并修复纳米材料的新平台,将来可用于污水处理、制药、新型纺织等众多领域。相关论文发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。 生物膜是细菌及其细胞外物质组成的群落,虽然粘滑却极坚固,胞外物质由糖、蛋白质、基因材料及其他物质组成。在生物膜形成期间,细菌会分泌出蛋白质,在细胞外自行组装,生成缠结在一起的纤维网络,并把细胞粘在一起,形成一个群落,让细菌待在这个“大家庭”里更安全。 “现在大部分研究集中在怎样除掉生物膜,而我们证明可以改造它们,让它们形成特定数量,用于特殊用途。”论文作者、韦斯研究所中心系成员奈尔·乔希说。他们的做法是把生物膜的细胞外物质转变为一种能自我复制产品的平台,迅速生产出想要的任何材料。 研究小组开发出一种叫做BIND(连接)的蛋白质工程系统。据每日科学网9月17日报道,他们通过基因技术把具有特殊功能,如能粘附钢铁的蛋白融合在一......阅读全文
生物膜简介
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
细菌生物膜
细菌生物膜会引起尿道炎、前列腺炎、肾结石、中耳炎、龋齿、牙周炎、口臭等多种疾病,它们往往会反复发作,极难彻底治愈。 “只要条件适宜,任何细菌均可形成生物膜,而至今尚无药物能有效防治此类感染。”近日,由华西口腔医学院口腔疾病研究国家重点实验室举办的“2011年国际微生物生物膜学术研讨会”召开,大
新系统能将生物膜改造成生物材料工厂-可用于众多领域
美国哈佛大学韦斯仿生工程研究所的一个研究小组近日开发出一种新系统,能把生物膜改造成生产并修复纳米材料的新平台,将来可用于污水处理、制药、新型纺织等众多领域。相关论文发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。 生物膜是细菌及其细胞外物质组成的群落,虽然粘滑却极坚固,胞外物质由糖、蛋白质、基因材料及其他
生物膜的功能
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。物质运输生物膜因其半通透性而成为具有高度选择性的通透屏障。细胞生长所需要的水、氧及其他营养物质被运进细胞,细胞内产
“智能材料”可使蛋白质形成晶体
英国科学家已经研发出了一种新方法,利用“智能材料”来使蛋白质结晶,这种智能材料能记住分子的形状和“性格”。科学家们表示,发表于6月20日《美国国家科学院院刊》上的这项最新技术,有望通过帮助科学家确定靶向蛋白的结构从而研发出新药。 研发新药的过程一般如下:科学家们会先找出一个与疾病有关的蛋白
生物膜系统的各种生物膜在功能上的联系
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,曾经做过这样一个实验:他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,3min后,被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中,17min后,出现在高尔基体中,117min后,出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中,以及释放到细胞外的分泌物中(如图)。这个实验
钟超课题组利用光响应生物膜,制备梯度活体复合材料
自然界中生物体的组成材料经过漫长的自然选择与进化,其结构与性能都令人惊叹。生物体可以利用简单的矿物质与有机质作为原材料,巧妙组装后满足不同组织器官复杂的力学与功能需求。其中,梯度组织是生物体在适应环境变化过程中形成的高度进化的结构形式。这些结构精巧的生物硬组织是通过生物矿化过程形成的。有别于实验室材
生物膜法的概述
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥一生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微
生物膜的功能简介
物质运输 物质的跨膜运输大体可分为被动运输、主动运输和膜动运输 3大类(见生物膜离子通道)。 被动运输包括单纯扩散及促进扩散,两者都是在浓度梯度(或更广义地在电化学位梯度)的驱动下,向平衡态进行的跨膜扩散运动。用脂质分子旋转异构化所导致的“空腔”的形式和传播,可部分解释小分子、脂溶性物质的跨膜
关于生物膜的概述
生物膜(biological membrane)是指镶嵌有蛋白质和糖类(统称糖蛋白)的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用。也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。同时,生物膜上还有大量的酶结合位点。细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。 生物中除某些病毒外,都具有生物膜。
生物膜的分相简介
在多成分脂质系统中出现两相或更多相混合共存的状态。如在一个相当的温度区间内,固相和流动相同时存在于膜中的不同区域。分相时会影响其中膜蛋白的分布:蛋白质总是排斥于固相之外。除温度外,还有其他一些分相因子。如膜中有负电荷脂质时,介质中pH、离子种类 (特别是Ca2+)也会引起分相。L'-Lα
细菌生物膜的简介
生物膜由依靠胞外产物而吸附于固体表面的微生物集落构成,并能结合有机和无机成分;形成包含复杂的理化过程和生物群落的相互作用。 是指正常菌群与上皮细胞表面受体结合而黏附,并分泌胞外多糖聚合物,使细菌以非常精细的方式相互粘连,形成的膜状物,能发挥屏障和占位性保护作用,使外来病菌不能定植而通过侵入门户
生物膜系统的简介
生物膜系统是指细胞膜、细胞核膜以及细胞器膜等结构共构成的统称。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。此外,研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。 细胞就像一台
简述生物膜的结构
流动镶嵌模型30年代以来,先后有许多模型用来阐述膜的结构(见细胞膜)到现在能较好地解释有关膜的各种测定数据的是1972年,S.J.辛格和G.L.尼科尔森提出的生物膜流动镶嵌模型。该模型首先根据疏水相互作用明确了双分子层中的基质是脂质,蛋白质或者靠静电相互作用结合在脂质的极性头部(外周膜蛋白),或
细菌如何形成生物膜?
附着:细菌首先通过表面黏附分子附着到固体表面或生物体内。这些黏附分子可以是蛋白质、多糖或其他分子,它们能够与固体表面或生物体内的受体结合,使细菌能够牢固地附着在特定环境中。 初始生物膜形成:一旦细菌附着到固体表面或生物体内,它们就会开始分泌多糖和蛋白质等物质,形成一层薄薄的生物膜。这层生物膜主
生物膜还有哪些功能?
提供物理屏障:生物膜可以形成一层物理屏障,阻止外界环境对细菌的直接接触和损伤。 促进细菌附着:生物膜可以促进细菌在固体表面或生物体内的附着,使其能够牢固地定植在特定环境中。 促进细菌交流:生物膜中的细菌可以通过信号分子进行交流,协调群体行为和适应环境变化。 促进细菌生长和繁殖:生物膜中的细
移动床生物膜反应器生物膜大量脱落怎么办
通常所说的膜污染是指在MBR运行过程中,细胞混合液中的微生物菌群及其代谢产物、固体颗粒、胶体粒子、溶解性大分子等由于与膜存在物理化学作用、机械作用而引起在膜表面或膜内孔吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量和分离特性的不可逆变化的现象。膜污染根据污染物与膜的作用性质和来源可分为物理污染、化
制取蛋白质选择材料及预处理
以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向,研究蛋白质,首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识,但基本原理不外乎两方面。一是得用混合物中几个组分分配率的差别,把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物
影响生物膜相变的原因
①脂肪酸链的长度,长度越长,膜的相变温度越高.②脂肪酸链的不饱和度,越高,相变越低.③固醇类,他们可使液晶相存在温度范围变宽.④蛋白质,影响与固醇一样.
生物膜离子通道简介
活体细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而细胞膜上的离子通道就是这种物质交换的重要途径。人们已经知道,大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的,如各种离子,糖类等,它们需要进入细胞,而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞,它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。
生物膜系统的功能简介
①使细胞内具有一个相对稳定的环境,并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、 信息传递。 ②为酶提供了大量的附着位点,为反应提供了场所 ③将细胞分成小区室,把细胞器和细胞质分隔开,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效有序地进行
生物膜系统的作用简介
1-基本作用 首先,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与外界环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二,细胞的许多重要的化学反应都在生物膜内或者膜表面进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三
关于生物膜的功能简介
细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。生物中除某些病毒外,都具有生物膜。真核细胞除质膜(又称细胞膜)外,还有分隔各种细胞器的内膜系统,包括核膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基器膜、叶绿体膜、过氧化酶体膜等。生物膜形态上都呈双分子层的片层结构,厚度约5~10纳米。其组成成分主要是脂质和
关于生物膜法的简介
生物膜法,是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法,是污水土壤自净过程的人工化和强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。处理技术有生物滤池(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化没备和生物流化床等。
生物膜法具有哪些特征?
1.生物相多样化 生物膜是固定生长的,具有形成稳定生态的条件,能够栖息增殖速度慢、世代时间长的细菌和较高级的微型生物,如硝化菌,它的繁殖速度要比一般的假单胞菌慢40—50倍,故用生物膜法可获得很高的脱氮能力。在生物膜上出现的生物,在种属上要比在活性污泥中丰富得多,除细菌、原生动物外,而且还能出
蛋白质鉴定的常用材料是什么
鉴定蛋白质的常用化学试剂是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g·ml^-1的naoh溶液(双缩脲试剂a液)和质量浓度为0.01g·ml^-1的cuso4溶液(双缩脲试剂b液)。
新材料让蛋白质能够清除化学污染
中化新网讯 美国研究人员开发出一种新材料,能够裹住某些蛋白质,使其在细胞外环境保持活性。这种材料有望用于高效、绿色地清除化学污染。 蛋白质的“工作环境”很讲究,只有在特定条件下才能折叠成特定结构并发挥作用,而在细胞外很难保持稳定。研究团队通过分子模拟表明,这种新型高分子材料可与多种蛋白质的表
蛋白质:一种新材料的发现
伴刀豆球蛋白A分子在两种不同的蛋白质晶体框架中的排列 来自柏林亥姆霍兹中心的科学家和中国复旦大学的研究者们一起描绘了一种新材料,叫做蛋白质晶体框架。 在特定辅助物质的帮助下,这些蛋白质晶体框架里的蛋白质以一种特殊的方式被固定,可以匀称地匹配,形成高度稳定的晶体。接下来柏林亥姆赫兹中心和复旦大学的
什么j生物膜离子通道
生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切
细菌生物膜是否“坚不可摧”
细菌生物膜会引起尿道炎、前列腺炎、肾结石、中耳炎、龋齿、牙周炎、口臭等多种疾病,它们往往会反复发作,极难彻底治愈。 “只要条件适宜,任何细菌均可形成生物膜,而至今尚无药物能有效防治此类感染。”近日,由华西口腔医学院口腔疾病研究国家重点实验室举办的“2011年国际微生物生物膜学术研讨会”召开