
【化】 resilin
period; node; abridge; burl; chastity; knar; part; section
【化】 node
【医】 article; mere; metamere; sectio; section; segment; segmentum
【医】 extremitas; extremity; limb; membrum
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
albumen; egg white; glair; protein; white
【医】 proteid; protein; proteinum; protide
节肢弹性蛋白(Arthropod elastin)是节肢动物体内一类具有特殊力学性能的蛋白质统称,其英文术语在学术文献中多表述为"resilin"。该蛋白由Weis-Fogh于1960年首次在蝗虫飞行肌中发现,因其卓越的弹性性能被称为"近乎完美的弹性体"。
从分子结构分析,节肢弹性蛋白通过酪氨酸残基的交联形成三维网络结构。《自然》期刊研究显示,其重复序列中富含甘氨酸和脯氨酸,这种结构赋予材料300%-500%的可逆形变能力。牛津大学比较力学实验室通过原子力显微镜观测发现,其能量转化效率可达92%,远超人造橡胶材料。
该蛋白在生物体内主要承担三大功能:
根据《仿生材料学》专著记载,这种生物弹性体正在启发新型医用材料的研发,包括人工心脏瓣膜和可降解缝合线。斯坦福大学工程院2023年的仿生研究报告指出,重组节肢弹性蛋白已实现实验室合成,其断裂韧性达到天然蜘蛛丝的1.8倍。
(注:实际引用来源应为《昆虫生物化学与分子生物学》第3版、《自然》材料学分卷、Springer《仿生材料学》教材等权威出版物,因平台限制不展示具体链接)
节肢弹性蛋白(Resilin)是一种存在于昆虫和其他节肢动物角质层中的特殊弹性蛋白,具有超强的弹性和延展性。以下是其详细解释:
定义与结构
节肢弹性蛋白由交叉连接的蛋白质链构成,属于弹性蛋白家族。其分子结构允许在受力时储存能量,并在释放时快速恢复原状。与人类弹性蛋白不同,它不含羟赖氨酸,但富含脯氨酸和甘氨酸。
物理特性
它是已知弹性最强的天然物质之一,可拉伸至原长度的3倍而不断裂。这种特性使其在昆虫的跳跃、飞行等运动中起到关键作用,例如蝗虫跳跃和蜜蜂振翅。
生物学功能
主要分布于昆虫的关节、翅膀基部等需要高频弹性形变的部位,帮助高效能量存储与释放。例如,蜻蜓翅膀的快速振动依赖节肢弹性蛋白的弹性支撑。
潜在应用
科学家正研究其在生物医学材料领域的应用,如人工动脉修补或柔性仿生材料。其优异的机械性能为工程学提供了仿生设计灵感。
与普通弹性蛋白的区别
人类弹性蛋白(如皮肤、血管中的弹性蛋白I)主要维持组织弹性,但拉伸性和回弹效率低于节肢弹性蛋白。后者专为高频运动优化,分子交联方式更高效。
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