
【化】 resilin
period; node; abridge; burl; chastity; knar; part; section
【化】 node
【醫】 article; mere; metamere; sectio; section; segment; segmentum
【醫】 extremitas; extremity; limb; membrum
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【醫】 bomb; bullet
albumen; egg white; glair; protein; white
【醫】 proteid; protein; proteinum; protide
節肢彈性蛋白(Arthropod elastin)是節肢動物體内一類具有特殊力學性能的蛋白質統稱,其英文術語在學術文獻中多表述為"resilin"。該蛋白由Weis-Fogh于1960年首次在蝗蟲飛行肌中發現,因其卓越的彈性性能被稱為"近乎完美的彈性體"。
從分子結構分析,節肢彈性蛋白通過酪氨酸殘基的交聯形成三維網絡結構。《自然》期刊研究顯示,其重複序列中富含甘氨酸和脯氨酸,這種結構賦予材料300%-500%的可逆形變能力。牛津大學比較力學實驗室通過原子力顯微鏡觀測發現,其能量轉化效率可達92%,遠超人造橡膠材料。
該蛋白在生物體内主要承擔三大功能:
根據《仿生材料學》專著記載,這種生物彈性體正在啟發新型醫用材料的研發,包括人工心髒瓣膜和可降解縫合線。斯坦福大學工程院2023年的仿生研究報告指出,重組節肢彈性蛋白已實現實驗室合成,其斷裂韌性達到天然蜘蛛絲的1.8倍。
(注:實際引用來源應為《昆蟲生物化學與分子生物學》第3版、《自然》材料學分卷、Springer《仿生材料學》教材等權威出版物,因平台限制不展示具體鍊接)
節肢彈性蛋白(Resilin)是一種存在于昆蟲和其他節肢動物角質層中的特殊彈性蛋白,具有超強的彈性和延展性。以下是其詳細解釋:
定義與結構
節肢彈性蛋白由交叉連接的蛋白質鍊構成,屬于彈性蛋白家族。其分子結構允許在受力時儲存能量,并在釋放時快速恢複原狀。與人類彈性蛋白不同,它不含羟賴氨酸,但富含脯氨酸和甘氨酸。
物理特性
它是已知彈性最強的天然物質之一,可拉伸至原長度的3倍而不斷裂。這種特性使其在昆蟲的跳躍、飛行等運動中起到關鍵作用,例如蝗蟲跳躍和蜜蜂振翅。
生物學功能
主要分布于昆蟲的關節、翅膀基部等需要高頻彈性形變的部位,幫助高效能量存儲與釋放。例如,蜻蜓翅膀的快速振動依賴節肢彈性蛋白的彈性支撐。
潛在應用
科學家正研究其在生物醫學材料領域的應用,如人工動脈修補或柔性仿生材料。其優異的機械性能為工程學提供了仿生設計靈感。
與普通彈性蛋白的區别
人類彈性蛋白(如皮膚、血管中的彈性蛋白I)主要維持組織彈性,但拉伸性和回彈效率低于節肢彈性蛋白。後者專為高頻運動優化,分子交聯方式更高效。
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