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膜系统,包括核膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜、叶绿体膜、液泡、过氧化酶体膜等,其中内膜系统包括核膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜、液泡(包括内体和分泌泡),但不包括线粒体膜和叶绿体膜。
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蛋白质,另有少量糖类通过共价键结合在脂质或蛋白质上。不同的生物膜有不同的功能。
流体镶嵌模型是针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中,生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶“在脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。
生物膜的组成成分主要是脂质和蛋白质。另有少量糖类通过共价键结合在脂质或蛋白质上。
生物膜是一种动态的结构,具有膜脂的流动性和膜蛋白质的运动性。膜的流动性是指膜内部的脂和蛋白质分子的运动性。膜的流动性不仅是膜的基本特性之一,也是细胞进行生命活动的必要条件。
能量转换
生物膜在生物体内光能和代谢能的转化过程中发挥了重要作用。ATP是生物体内重要的能量“通货”。生物体内代谢过程中产生的能量转移先以ATP的形式“储存”起来,待需要时再由ATP释放出来。植物体内ATP的主要生成方式是通过光合磷酸化和氧化磷酸化过程。
光合磷酸化过程发生在叶绿体的类囊体膜上。通过其中的光合色素系统、电子传递系统和光合磷酸化偶联酶系统的作用,使得光反应中吸收的一部分光能转变为NADPH中的化学能,而另一部分则转变为贮存在ATP中的化学能。
生物膜系统是细胞中各种膜的总称,包括细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器的膜,生物膜由磷脂双分子层构成基本骨架,中间镶嵌有蛋白质分子。生物膜系统主要组成成分是脂质和蛋白质,也含有少量糖类,糖类大多与蛋白质和脂质结合成糖蛋白和糖脂。