第一章细胞膜与物质的跨膜转运
细胞膜的跨膜物质转运功能
(2)分类:
①经通道的易化扩散 ②经载体的易化扩散
（1）经通道的易化扩散
转运的物质:各种带电离子
（2）经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质
பைடு நூலகம்
(3)载体运输的特点:
①特异性 ②饱和性 ③竟争性抑制
度一侧移动的过程。
(2)转运的物质：
O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、 类固醇类激素 等少数几种。
注：∵膜对H2O具高度通透性，∴H2O除单纯 扩散外，还可通过水通道跨膜转运。
2.易化扩散(facilitated diffusion)
(1)概念: 物质在膜蛋白质的“帮助”下,由高浓
细胞膜的跨膜物质转运功能
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能（依赖电-化学梯度的势能） ②顺电-化学梯度进行 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
1.单纯扩散(simple diffusion)
(1)概念:物质直接透过细胞膜由高浓度一侧向低浓
细胞膜与物质跨膜运输
2、胆固醇
双性分子。只存在于真核细胞 膜上，含量一般不超过膜脂的 1/3，植物细胞膜中含量较少。 功能是提高脂双层的力学稳定 性，调节脂双层流动性，降低 水溶性物质的通透性。
非极性尾部 固醇环结构 极性头部
在缺少胆固醇培养基中，不能合 成胆固醇的突变细胞株很快发生 自溶。
2、糖脂
糖脂也是两性分子，结构与磷
小鼠细胞
膜蛋白 (抗原）
人细胞
异核细胞 小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素
小鼠膜蛋白抗体 +小 鼠膜蛋白（抗原）
人膜蛋白抗体 + 罗丹明
人膜蛋白抗体+人膜 蛋白（抗原） 孵育（37℃，40分钟）
光致漂白荧光恢复法（FRAP）
Fluorescence recovery after photobleaching
0.23 0.7 1.5 1.5-4 3.2
一、细胞膜的化学组成
红细胞血影(细胞膜最佳研究材料)
成熟的红细胞没有细胞器； 质膜是红细胞唯一的膜结构； 红细胞质膜易于提纯和分离。
是将分离的红细胞放入低渗溶液 中，水渗入到红细胞内部，红细 胞膨胀、破裂，从而释放出血红 蛋白，当红细胞的内容物渗漏之 后、质膜可以重新封闭起来称为 红细胞血影。
质网膜、高尔基复合体膜、溶酶 体膜、核膜等，称为细胞内膜。 除线粒体膜以外的内膜结构共同 构成真核细胞的内膜系统。
生物膜
生物膜(biomembrane)
细胞膜和细胞内膜的总称。
生物膜
细胞膜 细胞内膜: ……
细胞膜 细胞质
任何生物膜在电镜下都呈现“暗—明—暗”
三层结构，故将这三层结构称为单位膜。
生物膜
1.脂双层为液晶态二维流体 生理条件下，膜脂分子既有固体分子排列 的有序性，又具有液体的流动性，是居于 晶态和液态之间的液晶态。 温度的改变使膜可以在液晶态和晶态之间 转换，这种膜脂状态的改变称为相变。发 生相变的临界温度称为膜的相变温度。 液晶态的膜处于流动状态，与运动状态的 膜蛋白协同完成膜的各项功能活动。
《生理学》细胞的基本功能——1细胞的跨膜运输方式
亲水性极性基团 磷酸和碱基） （磷酸和碱基）
二、细胞膜的物质转运功能 半透膜
哪些物质可以通过细胞膜 哪些物质可以通过细胞膜? 物质可以通过细胞膜 这些物质是如何通过细胞膜的? 如何通过细胞膜的 这些物质是如何通过细胞膜的?
O2 ， 能源物质 氨基酸 脂类 各种离子等
细
胞
CO2 CO2 代谢尾产物
水的跨膜转运
单纯扩散——水虽是极性分子 水虽是极性分子 单纯扩散 但分子极小，又不带电荷。 但分子极小，又不带电荷。 渗透 (osmosis) 溶液拖曳 (solvent drag) 易化扩散——水通道 (water channel) 易化扩散 水通道 水孔蛋白 (aquaporin, AQP)
Water channel
单纯扩散（ （一）单纯扩散（simple diffusion)
一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。 一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。
特点： 特点：
1、顺浓度差 2、不需要膜蛋白帮助 3、不消耗能量 4、转运脂溶性物质（非极性分子）如O2和CO2 转运脂溶性物质（非极性分子）
细胞膜结构 液态镶嵌模型 (fluid mosaic model)
以液态的脂质双分子层为基本框架， 以液态的脂质双分子层为基本框架 ， 其中镶嵌有不同生理 功能的蛋白质和少量多糖。 功能的蛋白质和少量多糖。
基架： 基架：液态的脂质双分子层 中间： 中间：镶嵌许多结构和功能 不同的蛋白质
疏水性非极性基团 长烃链） （长烃链）
2. 继发性主动转运
Secondary Active Transport
1）概念:利用原发性主动转运所造成的某种物质的势 概念: 能贮备而对其它物质进行逆浓度差跨膜转运的过程。 能贮备而对其它物质进行逆浓度差跨膜转运的过程。 如肾小管和肠黏膜处的葡萄糖和氨基酸的转运。 如肾小管和肠黏膜处的葡萄糖和氨基酸的转运。 转运体蛋白（转运体， 转运体蛋白（转运体，transporter) 2）特点 间接耗能（钠泵） 间接耗能（钠泵） 膜转运体（特殊蛋白质） 膜转运体（特殊蛋白质）
细胞膜的跨膜物质转运功能
细胞膜的跨膜物质转运功能细胞膜的跨膜物质转运是细胞内少量物质从比较高的浓度向比较低的浓度运输的过程，它的作用有助于维持细胞的正常功能和物质平衡。
细胞膜的材料运输可以通过主动和被动机制实现，而这些机制需要很多跨膜蛋白参与。
跨膜物质转运中，细胞膜蛋白被分为七种类型：转运蛋白（Transporters），受体蛋白（Receptor Proteins），膜外蛋白（Outer Membrane Proteins），膜内蛋白（Inner Membrane Proteins），电子载体蛋白（Electron Carrier Proteins），激动蛋白（Excitatory Proteins）和抑制蛋白（Inhibitory Proteins）。
转运蛋白是跨膜物质转运最典型的蛋白，它们能够从一个浓度更低的位置将物质转移到一个浓度更高的位置。
它们具有多功能的作用，可根据物质的属性而调整运输速率。
色素蛋白（Chromoproteins）和自由基转运蛋白（Free Radical Transporters）是转运蛋白的例子。
受体蛋白是另一种通过细胞膜的蛋白，它们的主要作用是增强另一个细胞内介导的运输过程。
这些受体蛋白通过特定的药物分子来识别物质，当受体蛋白与特定的药物分子结合时，激活的信号传递路径可以帮助细胞从环境中收集营养。
示范受体蛋白必须把物质从低浓度的环境运输到高浓度的环境。
膜外蛋白一般分布在细胞膜外侧，它们通过与特定的细胞淋巴系统或器官特异性分子结合来完成细胞外界环境信息的传递。
这类蛋白可增加或减少毛细血管的内分泌激素，根据能量变化的信号分布，保持细胞间的能量平衡，例如促酶电泳和粘附蛋白。
膜内蛋白一般分布在细胞膜内侧，它们是细胞隔离到细胞外界百分之百自治乐园的重要保护组织。
它们由非结构性抗体超家族和抗原降解酶超家族组成，它们可以响应细胞内可靠和有害的外界物质，抵御细菌和病毒的侵袭，参与细胞信号应答和免疫，以及对人体健康起重要作用。
高一生物跨膜运输知识点
高一生物跨膜运输知识点生物学是一门研究生命的科学学科，而在高中生物学的学习过程中，跨膜运输是非常重要的一个知识点。
跨膜运输是指生物体内物质在细胞膜上进行进出的过程，分为主动跨膜运输和被动跨膜运输两种方式。
本文将通过介绍主动跨膜运输和被动跨膜运输的原理和机制，帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
一、主动跨膜运输主动跨膜运输是指物质在细胞膜上从低浓度区域向高浓度区域运输的过程。
这种跨膜运输需要消耗能量，常见的能源是细胞内的三磷酸腺苷（ATP）。
1. 离子泵的运输离子泵是实现主动跨膜运输的一种重要机制。
细胞膜上存在着多种类型的离子泵，常见的包括钙离子（Ca2+）泵、钠离子（Na+）泵和钾离子（K+）泵等。
这些离子泵可以将细胞内的离子从低浓度区域转运到高浓度区域，以维持细胞内外离子浓度的平衡。
2. 膜上载体蛋白的运输膜上载体蛋白是一类能够实现物质跨膜运输的蛋白质。
它们可以选择性地结合和运输特定的物质，常见的载体蛋白包括激活运输子（ABC输家蛋白）、通道蛋白和载体蛋白等。
这些载体蛋白通过与物质的结合来实现跨膜运输，从而实现细胞对特定物质的摄取或排泄。
二、被动跨膜运输被动跨膜运输是指物质在细胞膜上从高浓度区域向低浓度区域运输的过程。
与主动跨膜运输不同，被动跨膜运输不需要消耗能量，主要依靠物质本身的浓度梯度驱动。
1. 扩散的运输扩散是一种常见的被动跨膜运输方式，它是指物质在浓度梯度的驱动下从高浓度区域向低浓度区域自由移动的过程。
扩散可以发生在细胞膜上的双分子层内，也可以通过细胞膜上的通道蛋白实现扩散运输。
2. 载体蛋白的运输除了在主动跨膜运输中扮演重要角色外，载体蛋白在被动跨膜运输中也发挥着重要作用。
通过与物质的结合，载体蛋白可以帮助物质跨越细胞膜，并在浓度梯度驱动下实现被动运输。
与主动跨膜运输中的载体蛋白不同，被动跨膜运输中的载体蛋白不需要消耗能量。
三、其他跨膜运输方式除了主动跨膜运输和被动跨膜运输外，还存在着其他一些跨膜运输方式，如胞吞作用和胞吐作用。
物质的跨膜转运
物质的跨膜转运1．膜的选择透性源于其分子组成（1）膜的选择透性特点①细胞膜或质膜只允许某些离子或小分子透过；②脂溶性大的分子容易穿过膜；③不带电荷的分子易穿过膜；④只令一些物质进入细胞，又只令一些物质从细胞出来，而且能够调节这些物质在细胞内的浓度。
（2）决定选择透性的因素①脂双层脂双层是亲脂性的，烃类、二氧化碳和氧能溶于脂双层中，所以易于透过质膜。
②转运蛋白亲水的离子和极性分子通过转运蛋白也能被运过脂双层的中心，转运蛋白的专一性非常强。
2．被动转运是穿过膜的扩散（1）被动转运概念被动转运是指反应不需要能量，而将物资从高浓度一侧经细胞膜运到低浓度一侧的扩散作用。
（2）特点①生物膜是有选择透性的，不是任何顺浓度梯度存在的物质都能顺利地穿过膜；②被动转运只与该物质的浓度梯度有关，而与其他任何溶质的浓度无关。
（3）分类图4-1被动转运分类图解3．渗透是水的被动转运（1）渗透①高渗溶液与低渗溶液两种溶质相同而浓度不同的溶液，高渗溶液是指浓度较高的溶液，低渗溶液是指浓度较低的溶液；等渗溶液则是指溶质浓度相等的溶液。
②水分子的渗透a．水分子由低渗溶液向高渗溶液穿过选择透性膜而发生的被动转运就是渗透；b．渗透的方向仅决定于溶液中溶质的总浓度，与溶质的种类无关；c．只要半透膜的两侧不是等渗溶液，水分子总体一定会向一侧移动，直至两侧浓度相等为止。
（2）无壁细胞的水分平衡①当动物细胞在等渗的环境中时，既不吸收水分，也不丢失水分，细胞处于正常状态；②若将细胞放在高渗溶液中，则细胞丢失水分而皱缩，可能造成细胞死亡；③在低渗溶液中，水分进入细胞的速率大于由细胞中出去的速率，细胞也会膨胀而破裂；④生活在低渗或高渗环境中的动物细胞都有特殊的渗透调节的适应以控制水分平衡。
（3）有壁细胞的水分平衡①在低渗溶液中膨胀；②在等渗溶液中萎蔫；③在高渗溶液中发生质壁分离，即细胞质皱缩而与细胞壁分开。
4．专一的蛋白质使被动转运易化（1）易化扩散易化扩散是指亲水性物质借助膜上的转运蛋白而通过脂双层的现象，不能改变转运的方向。
生理第一节细胞膜的物质转运功能
第一节细胞膜的物质转运功能细胞内外的各种物质不断地交换，物质通过细胞膜转运的方式基本有以下四种。
（一）单纯扩散脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程，称为单纯扩散。
人体内脂溶性的物质为数不多，比较肯定的有氧和二氧化碳等气体分子。
02、N2、C02、乙醇、尿素等都是以单纯扩散的方式进行跨膜转运的。
（二）易化扩散易化扩散指一些不溶于脂质或脂溶性很小的物质，在膜结构中一些特殊蛋白质分子的1.由载体介导的易化扩散 葡萄糖、氨基酸等营养性物质的进出细胞就属于这种类型的易化扩散。
以载体为中介的易化扩散有如下特点：①高度特异性；②有饱和现象；③有竞争性抑制。
①转运的方向始终是顺浓度梯度的，转运速度比仅从溶质物理特性所预期的要快得多。
②由于膜上载体和载体结合位点的数目都是有限的，因此转运速率会出现饱和现象。
③载体与溶质的结合具有化学结构特异性。
④化学结构相似的溶质经同一载体转运时会出现竞争性抑制。
葡萄糖是组织细胞的能源物质，它跨膜进入红细胞的过程是典型的经载体易化扩散。
2.由通道介导的易化扩散 通过通道扩散的物质主要是Na +、K +、Ca 2+、Cl -等离子。
通道具有一定的特异性，但它对离子的选择性没有载体蛋白那样严格。
通道蛋白质的重要特点是，随着蛋白质分子构型的改变，它可以处于不同的功能状态。
当它处于开放状态时，可以允许特定的离子由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转移；当它处于关闭状态时，膜又变得对该种离子不能通透。
根据引起通道开放与关闭的条件不同，一般可将通道区分为电压门控通道和化学门控通道，化学门控通道也称配体门控通道。
不同的离子通道，一般都有其专一的阻断剂。
河豚毒能阻断Na +通道，只影响Na +的转运而不影响K+的转运。
四乙基铵能阻断K +通道，只影响K +的转运而不影响Na +的转运。
上述两种物质转运方式，都不需要细胞代谢供能，因而均属于被动转运。
静息状态下，K +由细胞内向细胞外扩散属于 A.单纯扩散B.载体介导易化扩散C.通道介导易化扩散D.原发性主动转运E.速发性主动转运[答疑编号111010101：针对该题提问]『正确答案』CNa ＋通过离子通道的跨膜转运过程属于 A.单纯扩散 B.易化扩散 C.主动转运 D.出胞作用 E.入胞作用[答疑编号111010102：针对该题提问]『正确答案』B记录神经纤维动作电位时，加人选择性离子通道阻断剂河豚毒，会出现什么结果：A.静息电位变小B.静息电位变大C.除极相不出现D.超射不出现E.复极相延缓[答疑编号111010103：针对该题提问]『正确答案』C（三）主动转运指细胞膜通过本身的某种耗能过程，将某物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运功能
3.糖类:与脂质或蛋白结合生成糖蛋白或糖脂 作为抗原决定簇、受体可识别部分
二、跨膜物质转运
跨膜转运 transmembrane transport 体内各种物质经过细胞膜进出细胞的过程。
转运方式:
单纯扩散
①被动转运
②主动转运
易化扩散转运 导
③膜泡运输 出胞
生理学课件细胞-1细胞膜的物质转运 功能
一、细胞膜的分子结构 液态镶嵌模型(fluid mosaic model)学说 以液态脂质双分子层为基架,其间镶嵌有 不同结构和功能的蛋白质
1.脂质双分子层:磷脂、胆固醇等双嗜分子构 成基架,体温条件下具有流动性
2.蛋白质:表面蛋白20-30%(如:RBC骨架蛋白) 整合蛋白70-80%(载体、通道、离 子泵、受体等)
肠黏膜上皮细胞顶端膜侧发生Na+-GS同向转运， GS经基底侧膜上另一种GS载体易化扩散入组织液。
肾小管上皮细胞对GS的重吸收
基底侧膜
钠泵活动
↓
Na+浓度势能差
↓ 管腔膜
Na+-GS 同向转运体
↓ GS再易化扩散
入血
在绝大多数情况下，溶质跨质膜转运的 动力来自Na+泵建立起的Na+的跨膜浓度梯 度；
③竞争性抑制competition inhibition: 当两种结构相似的物质能被同一载体转运, 则亲和力或浓度较低者转运被抑制。
转运体 transporter：
单转运体，如转运葡萄糖的载体。 同向转运体，如Na+-葡萄糖同向转运体。
反向转运体或交换体，如Na+-H+交换体。
2.经通道易化扩散 经通道易化扩散 Facilitated diffusion via channel
细胞膜与物质的跨膜转运 小分子物质的穿膜运输
• ①通过水解ATP获得能量 ； • ②离子浓度梯度；
大分子物质的跨膜运输
Endocytosis and Exocytosis
胞
胞
吞
饮
吐
噬
作
作
作
用
用
用
吞噬体phagosome
吞饮体pinosome
一、胞吞作用（endocytosis）
▪ 又称入胞作用或胞吐作用，是通过质膜的变 形运动将细胞外物质转运入细胞内的过程。
适合单纯扩散的物质： 脂溶性物质(非极性物质): 苯.乙醇.氧. 不带电荷小分子物质: 水.尿素.二氧化碳 不适合单纯扩散的物质： 带电荷物质，葡萄糖、氨基酸、核苷酸及许 多代谢产物不能通过单纯扩散穿膜转运。
膜转运蛋白
1.通道蛋白 在膜上形成亲水孔道介导离子转运
2.载体蛋白 通过构象改变进行物质转运
高浓度
配体
通道蛋白
低浓度
特点：通道蛋白在与神经递质或其他信号分子结合时开放
机械门控通道（mechanic-gated channel）
➢通道蛋白受压力作用，引起通道构象改变 而开启“闸门”，离子通过亲水通道进入 细胞，引起膜电位变化。
➢如内耳毛细胞感受声音
神经肌肉接头处离子通道的作用
神经-肌接头处的闸门通道
二、离子通道扩散
▪ 以其亲水区构成亲水通道和离子通道 ▪ 有些通道蛋白处于持续开放状态：
例如：钾泄漏通道 ▪ 多数通道为闸门通道
闸门门控通道的类型
1.电压闸门通道（voltage-gated channel） 2.配体闸门通道（ligand-gated channel） 3.机械门控通道(mechanical gated channel)
细胞膜与物质的跨膜运输
（二）胞饮作用 (pinocytosis)
定义：细胞非特异性摄取细胞外液滴的过程。 形成的小囊泡称胞饮体或胞饮泡。 常见于白细胞、 巨噬细胞
毛细血管内皮细胞 肾小管内皮细胞 小肠上皮细胞等
（三）受体介导的内吞作用 （receptor—mediated endocytosis）
定义：细胞通过受体的介导,摄取细胞外 专一性蛋白质或其他化合物的过程。
钾浓度梯度[30倍]
大亚基 大大亚亚基基 大大亚亚基基 大亚基
钠浓度梯度[13倍]
（1）Na+-K+泵
Na+
Na+ Na+
Na+ Na+ Na+
Na+ Na+
Na+ Na+ Na+ Na+
Na+ Na+
Na+
小小
亚亚
基基
K+ K+
钾结合部位
Na+ K+
钠结合部位
Na+ Na+
Mg2+ Pi Pi
ATP
度
（2）Ca2+泵：
存在部位： 肌细胞的肌浆网上及神经终末的质膜 原理： 类 似 钠 钾 泵 ， AT P 酶 ， 通 过 磷 酸 化 和 去 磷 酸 化 改 变构象，结合与释放Ca2+ 功能： 保持胞质内的低钙浓度，参与细胞的重要活动。 如：肌肉收缩、分泌、神经递质释放、跨膜信息 转导等。
2. 离子浓度驱动的协同运输(co-transport)
（二）胞吐作用（exocytosis）
指细胞内合成的物质通过囊泡转运至细胞膜， 与质膜融合后，将物质排出细胞外的过程。 穿胞吞吐
细胞生物学笔记-细胞膜及跨膜运输
特性流动性存在状态液晶态——既具有固态的有序性，又有液态的流动性形式★ 胆固醇的含量：虽可稳定相变温度，但多↓ ★ 脂肪酸链的长短和饱和程度：长↓，短↑★ 卵磷脂、鞘磷脂的比值：卵、鞘占膜脂的50% △卵磷脂：含不饱和脂肪酸程度高 ↑ △鞘磷脂：含 饱和 脂肪酸程度高 ↓ ★ 膜蛋白的含量(内在蛋白):类似胆固醇 影响意义★使膜具有缓冲作用，不易破裂 ★有利于内在蛋白作用发挥★有利于膜的正常分裂及吞噬、吞饮作用发挥不对称性◆ 外层：胆固醇、磷脂酰胆碱(PC)、鞘磷脂(SM)含量多。
①由于碳氢链长互相凝集，伸至全膜； ②三种成分亲合力强，影响流动。
◆ 内层：磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)含量多。
上述三种成份头部基团带较强的负电荷，所以细胞内侧负电荷大于细胞外侧。
膜脂的不对称性膜蛋白不对称性◆糖蛋白、糖脂都分布在细胞膜外表面。
◆细胞内膜系统上的糖蛋白都位于膜腔内侧面。
膜糖类不对称性45%膜糖类2-5% 识别 稳定 保护成分膜 55%胆固醇：占膜脂1/3磷脂：占膜脂2/3糖脂：占2%左右磷脂酰胆碱 （卵磷脂PC ） 磷脂酰乙醇胺 （脑磷脂PE ） 磷脂酰丝氨酸 （PS ） 磷脂酰肌醇 （PI ） 鞘磷脂 （SM ）糖蛋白：占膜糖类90%。
糖 脂：量少。
膜内在蛋白（整合、镶嵌、跨膜）脂锚定蛋白（脂连接蛋白） 占膜蛋白的70-80% 镶嵌于脂质双层中间 主要是跨膜蛋白占膜蛋白的20-30% 主要位于胞质面 细胞外表面很少 位于膜的两侧，与子分子结合 在细胞膜外表面共同构成―细胞外被‖ 或称―糖萼‖◆ 侧向扩散 ◆ 翻转运动◆ 旋转运动 ◆ 弯曲运动 ◆ 伸缩振荡细胞膜概念：包围在细胞质表面的一层薄膜。
又称质膜。
将细胞中生命物质与外界环境分隔开，维持细胞特有内环境。
功能膜 脂膜蛋白细胞膜的功能● “界膜”,对细胞起保护作用，为细胞提供生命活动的内环境 ● 内外物质交换和能量传递 ● 细胞识别与信息传递 ● 催化和调节生命代谢活动 ● 形成细胞表面特化结构 ◆ 极性亲水头部：磷酸、磷脂酰碱基(胆碱)非极性疏水尾部：两条非极性的、疏水的脂肪酸烃链◆ 双层排列：称―脂质双层‖（lipid bilayer ）◆ 磷脂分子亲水头部都向膜的内外表面，疏水尾部向膜的中央 通常脂质双分子层又称为―双亲分子‖● 结 构 (以磷脂分子为例)◆ 构成生物膜的骨架◆ 膜的流动为膜的运动、分裂、物质交换提供了保证和便利 ◆ 膜脂的双亲性对进出细胞的物质起选择和屏障作用 ● 功 能◆ 特 点● 埋在脂质双层内的氨基酸都是疏水的。
2.细胞膜及物质的跨膜运输
2.细胞膜及物质的跨膜运输细胞膜及物质的跨膜运输⼀、填空题1. 在原始⽣命物质进化过程中的形成是关键的⼀步。
因为没有它，细胞形式的⽣命就不存在。
2. 细胞膜的膜脂以和为主，有的膜还含有。
3. 根据物质进出细胞的⾏式，细胞膜的物质转运可分为和两种⽅式。
4. 细胞识别是细胞与细胞之间相互和。
5. 细胞胞吐作⽤的途径为和。
6. 通道扩散与易化扩散不同的是，它且扩散速度远⽐易化扩散要。
7．新⽣⼉呼吸窘迫症与膜的流动性有关，主要是⽐值过低，影响了的交换。
8．胆固醇是动物细胞质膜脂的重要成分，它对于调节膜的，增强膜的，以及降低⽔溶性物质的都有重要作⽤。
9．单位膜结构模型的主要特点是：①；②。
10．流动镶嵌模型的主要特点是：，不⾜之处是。
11．构成膜的脂肪酸的链越长，相变沮度，流动性。
12．农作物的耐寒性与膜的流动性有相当⼤的关系，主要原因是在零上低温时，由于膜的部分破裂会造成离⼦外泄以及膜的流动性降低，造成。
13．Na+进出细胞有三种⽅式：①；②；③。
14．动物细胞中葡萄糖、氨基酸的次级主动运输（协同运输）要借助于的浓度梯度的驱动；细菌、植物细胞中糖的次级主动运输要借助于的浓度梯度的驱动。
15．带3蛋⽩是红细胞质膜上阴离⼦载体蛋⽩，它在质膜中穿越12--14次。
16．胆固醇不仅是动物细胞质膜的构成成分，⽽且还可以调节膜的流动性，在相变温度以上，在相变温度以下。
17．决定红细胞ABO⾎型的物质是糖脂，它由脂肪酸和寡糖链组成。
A型⾎糖脂上的寡糖链较O型多—个，B型较O型仅多⼀个。
18．绝⼤多数跨膜蛋⽩在脂双层中的肽链部分都是形成。
19．根据通道蛋⽩的闸门打开⽅式的不同，分为、和通道。
20．证明细胞的流动性⽅法有：①；②；①。
21．组成⽣物膜的磷脂分⼦主要有三个特征：①；②；③。
22．膜脂的功能有三种：①；②；③。
23．影响物质通过质膜的主要因素有：①；②；③。
24．细胞对Ca2+的运输有四种⽅式：①。
②；③；④。
细胞膜跨膜物质转运的方式
细胞膜跨膜物质转运的方式:（一）单纯扩散：如O2、CO2、NH3等脂溶性物质的跨膜转运；（二）易化扩散：又分为两种类型：1.以载体为中介的易化扩散，如葡萄糖由血液进入红细胞；2.以通道为中介的易化扩散，如K+、Na+、Ca2+顺顺度梯度跨膜转运；（三）主动运转（原发性）如K+、Na+、Ca2+逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运；（四）继发性主动转运如小肠粘膜和肾小管上皮细胞吸收和重吸收葡萄糖时跨管腔膜的主动转运：（五）出胞与入胞式物质转运如白细胞吞噬细胞、异物的过程为入胞作用；腺细胞的分泌，神经递质的释放则为出胞作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
被动运输
易化扩散（facilitatied diffusion）
红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，溶质：葡萄糖
被动运输
离子通道扩散 跨膜的通道蛋白介导的扩散
作用特点：
✓转运速度迅速； ✓具有高度的选择性； ✓不需要代谢能，顺电化学梯度的转运； ✓有些通道蛋白长期开放，有些通道蛋白仅
在特定刺激下才打开，又称为门通道 （gated channel）。
具有载体和酶的双 重作用。
维持胞外的高钠离子 和胞内的高钾离子
膜内
膜外
膜外 膜内
主动运输的过程
• 以Na+-K+-ATP酶为例介绍：它分别由大小两个亚 基组成，小亚基是个糖蛋白，大亚基是跨膜蛋白， 在其胞质面有一个ATP结合位点和三个高亲和结 合位点，在膜的外表面有二个K+高结合位点和一 个硅巴因的结合位点。离子泵的作用过程是通过 ATP驱动的泵的构型变化来完成。
电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是 钠钾泵或质子泵。
主动运输
伴随运输（cotransport）：
主动运输
伴随运输（cotransport）
可分为： 同向协同（symport）与反向协同（antiport）
主动运输
伴随运输（cotransport）：同向协同（symport）
主动运输
伴随运输（cotransport）：反向协同（antiport）
主动运输
离子泵: Na+-K+ATP酶/钠泵
Na+-K+泵的意义（作用）：
①维持细胞的渗透压，保持细胞的体积； ②为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力； ③维持细胞的静息电位。
主动运输
离子泵: 钙 泵（Ca2+-ATP酶） 维持细胞质中低水平的Ca2+浓度
主动运输
伴随运输（cotransport）
➢是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。 ➢物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的
被动运输
离子通道扩散
电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
被动运输
离子通道扩散
被动运输
离子通道扩散
配体门ห้องสมุดไป่ตู้道(ligand gated channel)
被动运输
离子通道扩散
乙酰胆碱受体
含羞草展开与收缩受电位-门控通道的控制 听觉毛状细胞的机械敏感门通道作用原理
又如：神经---肌肉兴奋，不到１秒钟的时 间内完成，这一过程包括四次通道顺次开放：
胞吞作用
吞噬作用 胞饮作用 受体介导的胞吞作用
吞噬作用
细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞 碎片等。吞噬泡
胞饮作用
细胞吞入的物质为 液体或极小的颗粒 物质。胞饮泡
主 动 运 输(active transport)
概念：物质逆浓度梯度且需要消耗能量的 运输
类型：离子泵
伴随运输
膜转运蛋白
× 简单扩散 ———— 工具
易化扩散
离子通道扩散 离子泵
工具
伴随运输
膜转运蛋白
细胞膜上负责转运物质的特定的膜蛋白 被动运输
载体蛋白 主动运输
通道蛋白——被动运输
载体蛋白
与特定的溶质结合，改变蛋白本身构象， 使溶质穿越细胞膜的膜转运蛋白。 载体蛋白又称做载体、通透酶和转运器
载体蛋白
通道蛋白
跨膜蛋白，通过疏水的氨基酸链形成亲水性 通道，贯穿脂双层，当孔开放时特定的溶质 可以经过通道穿透细胞膜。
载体蛋白
性质 作用机理
作用条件
跨膜蛋白 改变构象
细胞能量 非细胞能量
作用方式
如动物细胞常通过Na+/H+反向协同运输的 方式来转运H+，以调节细胞内的pH值。
主动运输
伴随运输（cotransport）
单运输
协同运输
主动运输
所需的能量来源： –①水解ATP获得能量； –②协同运输中的离子梯度动力；
主动运输被动运输比较
被动运输
主动运输
膜泡运输
真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分 子与颗粒性物质的跨膜运输。在转运过程中，质 膜内陷，形成包围细胞外物质的囊泡，因此又称 膜泡运输。
主动运输 被动运输
通道蛋白
跨膜蛋白 形成通道
非细胞能量
被动运输
被动运输
简单扩散(simple diffusion)
特点： ①沿浓度梯度（或电 化学梯度）扩散； ②不需要提供能量； ③没有膜蛋白的协助。
适合简单扩散的物质: 脂溶性(疏水)小分子: 苯、 氧气、氮气
不带电极性小分子: 水、尿 素
不适合简单扩散的物质:
细胞膜的功能
运输形式
穿膜运输
——小分子和离子
膜泡运输
——大分子和颗粒物质
穿膜运输
被动运输(passive transport) 主动运输(active transport)
被 动 运 输(passive transport)
概念：物质顺浓度梯度且不消耗能量的运输 类型：简单扩散
易化扩散 离子通道扩散
D、肌浆网上的钙离子通道开放，钙离子进入细胞质，引起 肌肉收缩。
主动运输
离子泵
能够水解ATP，并利用ATP水解释放出的能 量驱动物质进行逆浓度梯度跨膜运输的载体蛋 白称为泵。
其转运对象多为离子，所以称作离子泵。
如：Na+-K+ATP酶/钠泵 Ca2+-ATP酶/钙 泵
主动运输
离子泵: Na+-K+ATP酶/钠泵 由两个大亚基、两个小亚基组成的四聚体。
• 首先，由Na+结合到原胞质面的Na+结合位点， 这一结合刺激了ATP的水解，使泵磷酸化，导致 蛋白质构型改变，并暴露Na+结合位点面向胞外， 使Na+释放至胞外；
• 与此同时，也将K+结合位点朝向细胞表面，结合 胞外K+后刺激泵去磷酸化，并导致蛋白质构型再 次变化，将K+结合位点朝向胞质面，随即释放K+ 至胞质溶胶内，最后蛋白构形又恢复原状。
A、刺激－神经冲动－神经末梢，膜去极化，电压闸门通道 钙离子通道开放，钙离子进入神经末梢，刺激乙酰胆碱 （ACH）分泌到突触间隙中；
B、ACH与突触后肌细胞膜上的受体结合，配体闸门钠离子 通道开放，钠离子进入肌细胞，肌细胞膜去极化；
C、肌细胞膜上电压闸门钠离子通道开放，更多的钠离子进 入肌细胞，肌细胞膜进一步去极化，产生动作电位，扩 散到肌细胞膜；
分子量大，水溶性 带电荷的分子
被动运输
易化扩散（facilitatied diffusion）
非脂溶性（亲水性）物质在膜转运蛋白协助下顺 浓度梯度（或电化学梯度）的跨膜运输。
被动运输
易化扩散（facilitatied diffusion）
特点：
✓亲水物质：糖，氨基酸，核苷酸等 ✓专一的载体蛋白 ✓利用浓度差，无需消耗代谢能 ✓转运速率高