生物化学生物膜与物质运输ppt课件
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生物膜物质运输优秀课件
生物膜两侧的环境往往维持着不对称性，从而建立一 定浓度梯度，这对于细胞有其生理意义。被动运输过程都 是顺着浓度梯度进行，其结果使这种不对称性的消除。故 而需要一种逆浓度梯度的运输来将其平衡，从而不对称性 得以维持。这种逆浓度梯度的运输就是主动运输。
如同易化扩散，主动运输也需要蛋白质的参与;与易 化扩散不同，主动运输需要消耗能量。
渗透: 水通过半透膜的现象叫作渗透。
水从溶质浓度低的一侧向溶质浓度高的 一侧渗透，水的净流动直到膜两侧溶质浓度相 等时才停止。
水的净流动是膜两侧溶液的渗透压存在 差别引起的。 渗透压：半透膜隔开的纯水和含有溶质溶液
之间的压强差。 膜两侧溶液渗透压不同时，水从低渗一 侧向高渗一侧净流动。
Van’t Hoff定律 计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ透 压
特点：
需载体蛋白帮助 驱动力为电化学梯度 无饱和现象 非常快
离子通道的分类
按转运的离子分类：
Na+通道, K+通道, Ca2+通道，Cl- 通道， 阳离子通道，阴通道
按门控机制来分类：
电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
五.生物膜对水的通透性
半透膜: 水分子能迅速透过生物膜，而极性的 溶质分子几乎不透过生物膜，所以可把生物膜 看作半透膜（溶剂可透膜而溶质不透膜）。
△G = 5.9J/mol×log10[Ci]/[Co]
[Ci]/[Co]＜1.0，△G＜0，热力学上有利于该 溶质的内流。
例:膜外侧是膜内侧浓度的10倍，
△G = -5.9J/mol
维持10倍差的浓度梯度就意味着储存5.9J/mol 的自由能。
当溶质内流，其浓度梯度减少，△G降低，直 至平衡，△G=0。
扩散是物质由高浓度区域向低浓度区域运 动的自发过程，它倾向于消除该物质在两区域 的浓度差。
如同易化扩散，主动运输也需要蛋白质的参与;与易 化扩散不同，主动运输需要消耗能量。
渗透: 水通过半透膜的现象叫作渗透。
水从溶质浓度低的一侧向溶质浓度高的 一侧渗透，水的净流动直到膜两侧溶质浓度相 等时才停止。
水的净流动是膜两侧溶液的渗透压存在 差别引起的。 渗透压：半透膜隔开的纯水和含有溶质溶液
之间的压强差。 膜两侧溶液渗透压不同时，水从低渗一 侧向高渗一侧净流动。
Van’t Hoff定律 计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ透 压
特点：
需载体蛋白帮助 驱动力为电化学梯度 无饱和现象 非常快
离子通道的分类
按转运的离子分类：
Na+通道, K+通道, Ca2+通道，Cl- 通道， 阳离子通道，阴通道
按门控机制来分类：
电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
五.生物膜对水的通透性
半透膜: 水分子能迅速透过生物膜，而极性的 溶质分子几乎不透过生物膜，所以可把生物膜 看作半透膜（溶剂可透膜而溶质不透膜）。
△G = 5.9J/mol×log10[Ci]/[Co]
[Ci]/[Co]＜1.0，△G＜0，热力学上有利于该 溶质的内流。
例:膜外侧是膜内侧浓度的10倍，
△G = -5.9J/mol
维持10倍差的浓度梯度就意味着储存5.9J/mol 的自由能。
当溶质内流，其浓度梯度减少，△G降低，直 至平衡，△G=0。
扩散是物质由高浓度区域向低浓度区域运 动的自发过程，它倾向于消除该物质在两区域 的浓度差。
高考生物《生物膜与物质运输》PPT复习课件
知识总结 （三）细胞膜的功能【生命观念】 3.进行细胞间的信息交流
知识总结 （三）细胞膜的功能【生命观念】
知识总结 （四）细胞壁【生命观念】 1.化学成分：果胶 + 纤维素 2.主要功能：支持、保护
变式训练
（2021·四川成都市·成都七中高三零模）下列关于细胞膜的叙述，错误的 是（ A ） A.细胞膜的组成成分主要是糖蛋白和糖脂 B.不同的细胞膜上可能存在相同的蛋白质 C.变形虫的运动主要依赖细胞膜的流动性 D.病毒识别宿主细胞依赖细胞膜表面受体
用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上 铺展成单分子层，测得其面积恰为红细胞表面积的两倍。
结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
知识总结 （二）生物膜结构的探究【科学探究、科学思维】 2.生物膜结构的探究——阶段二（静态统一模型） ②罗伯特森实验
暗 亮 暗
假说：所有生物膜都由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成 的静态统一结构。
高考生物《生物膜与物质运输》PPT复 习课件
内容导航
讲 考纲考情
讲 核心素养
构 思维导图
核心突破 例题精讲
知识总结
目 录
contents
1
与生物膜相关的实验及探究
2
细胞膜与细胞壁3生物膜系统源自4物质跨膜运输实例
5
物质运输的方式
讲考纲考情
1.最新考纲 （1）生物膜系统的结构和功能(Ⅱ) （2）物质出入细胞的方式Ⅱ （3）实验：通过模拟实验探究膜的透性；观察植物细胞的
变式训练
【答案】D 【解析】A.磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，其中磷脂分子头部亲水朝向
外侧，尾部疏水朝向内侧，故图2为磷脂双分子层的结构，因此2在构建生 物膜模型时作为基本骨架，A正确；B.5蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子 层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分 子层，在构建生物膜模型时，5蛋白质的分布具有不对称性，B正确；C.线 粒体内膜向内腔折叠形成嵴，扩大了内膜的面积，并且线粒体内膜上可以 进行有氧呼吸第三阶段的反应，内膜上蛋白质的含量也比外膜高，因此构 建线粒体模型时内膜需要的2和5比外膜多，C正确；D.在构建细胞膜模型时， 4糖链和5蛋白质结合形成的糖蛋白只分布于细胞膜2的外侧，D错误。故选D。
《生物化学》21 生物膜与物质运输
凡物质逆浓度梯度的运输过程，称主动运输。 主要特点： ➢ 1、专一性 ➢ 2、运输速率可达到“饱和状态”。 ➢ 3、方向性 ➢ 4、选择性抑制 ➢ 5、需要提供能量
主动运输
二、小分子物质的运输
➢ (一)Na+和K+的运输 ➢ (二)Ca2+的运输 ➢ (三)三类驱动离子的ATP酶 ➢ (四)阴离子运输(anion transport) ➢ (五)糖和氨基酸的运送 ➢ (六)ATP／ADP交换体(ATP／ADP
(三)三类驱动离子的ATP酶
➢ 迄今已知自然界中存在三种类型驱 动离子的ATP酶，即P型、F型和V型。 它们的基本功能是通过水解ATP提 供的能量转运离子，或者通过离子 梯度合成ATP。
(五)糖和氨基酸的运输
1、协同运输（co-transport） ➢ 在小肠或肾细胞中葡萄糖的运输是伴随着
Na+ 一起运输入细胞的，这种运输称协同 运输。 2、基团运输（group transport） ➢ 一般说来，物质通过膜运输时不需进行化 学修饰，但有些糖在通过细菌膜时需进行 磷酸化反应加入一个磷酸基团，以糖-磷酸 的形式才能通过 膜，称为基团运输。
exchanger)
(一)Na+和K+的运输
1、Na+-K+泵 与
Na+，K+-ATP酶
（胞外液体）
（细胞质）
2、Na+，K+ - ATP酶的作用机制 构象变化假说
(二) Ca2+的运输
➢ 1、 Ca2+ 泵和Ca2+ -ATP酶 ➢ 2、钙调蛋白（CAM） ➢ 3、Ca2+ -ATP酶的作用机制
四、离子载体
➢ (一)缬氨霉素 ➢ (二)“A23187”载体 ➢ (三)尼日利亚菌素 ➢ (四)短杆菌肽A
主动运输
二、小分子物质的运输
➢ (一)Na+和K+的运输 ➢ (二)Ca2+的运输 ➢ (三)三类驱动离子的ATP酶 ➢ (四)阴离子运输(anion transport) ➢ (五)糖和氨基酸的运送 ➢ (六)ATP／ADP交换体(ATP／ADP
(三)三类驱动离子的ATP酶
➢ 迄今已知自然界中存在三种类型驱 动离子的ATP酶，即P型、F型和V型。 它们的基本功能是通过水解ATP提 供的能量转运离子，或者通过离子 梯度合成ATP。
(五)糖和氨基酸的运输
1、协同运输（co-transport） ➢ 在小肠或肾细胞中葡萄糖的运输是伴随着
Na+ 一起运输入细胞的，这种运输称协同 运输。 2、基团运输（group transport） ➢ 一般说来，物质通过膜运输时不需进行化 学修饰，但有些糖在通过细菌膜时需进行 磷酸化反应加入一个磷酸基团，以糖-磷酸 的形式才能通过 膜，称为基团运输。
exchanger)
(一)Na+和K+的运输
1、Na+-K+泵 与
Na+，K+-ATP酶
（胞外液体）
（细胞质）
2、Na+，K+ - ATP酶的作用机制 构象变化假说
(二) Ca2+的运输
➢ 1、 Ca2+ 泵和Ca2+ -ATP酶 ➢ 2、钙调蛋白（CAM） ➢ 3、Ca2+ -ATP酶的作用机制
四、离子载体
➢ (一)缬氨霉素 ➢ (二)“A23187”载体 ➢ (三)尼日利亚菌素 ➢ (四)短杆菌肽A
21 生物膜与物质运输ok
（六）ATP交换体
三、生物大分子的跨膜运输
(一)胞吐作用 (二)胞吞作用
（一）胞吐作用
细胞内的物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与 细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入的物质， 称胞吐作用。
（二）胞吞作用
细胞从外界摄入的大分子或颗粒，逐渐被质 膜的一小部分包围，内限，气候从质膜上脱落下 来而形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程，称 为胞吞作用。分为:
吞噬作用
胞饮作用
受体介导的胞吞作用
1、吞噬作用
凡以大的囊泡形式内吞的较大固体颗 粒、直径达几微米的复合物、微生物 及细胞碎片等的过程，称为吞噬作用。
2、胞饮作用
指以小的囊泡形式将细胞周围的微滴 状液体吞入细胞内的过程。
3、受体介导的胞吞作用
指被内吞物与细胞表面的专一性受体相 结合，并随即引发细胞膜的内陷，形成 的囊体将配体裹入并输入到细胞内的过 程。
(一)被动运输 (passive transport)· (二)主动运送 (active transport)·
扩散 易化扩散
被动运输
主动运输
(一)被动运输
物质从高浓度的一侧，通过膜运输到低浓度的一 侧，即顺浓度梯度的方向跨膜运输的过程称被动 运输。
被动运输的主要特点： 运输速率与膜两侧运输物质的浓度差、物质的分
《生物化学》教学课件
生物化学
孙中武
第二单元 脂类化学
第 2 章 脂质 第18章 生物膜组成与结构 第21章 生物膜与物质运输
第21章 生物膜与物质运输
一、被动运输与主动运送 二、小分子物质的运输 三、生物大分子的跨膜运输 四、离子载体 五、生物膜运输的分子机制
生物化学膜结构与物质转运1
作为霍乱毒素的受体
11/29/2019
14
神经节苷脂(GM2)
11/29/2019
15
1.1.3 胆固醇（cholesterol）
膜中胆固醇的作用：
稳定膜中磷脂两条链的伸展状态，参与调节生物膜的流动性。
11/29/2019
16
膜脂
11/29/2019
磷脂
磷酸甘油酯 神经鞘磷脂
PA（母体结构） PC / PE PS / PI / PG/DPG
2）酶蛋白(AKP)的分离、提取与鉴定技术
131）/29/2S0e19phadex 凝胶过滤层析技术
3
主要参考书籍：
1.刘景生主编，《细胞信息与调控》.中国协和医科大学出版社. 2004.03
2.Reginald H.Garrett. Biochemistry. 生物化学(影印版).高等 教育出版社. 2005.11
调控基因表达
生物学效应
2
一、理论教学（36学时）
1）生物膜的组成、结构与物质转运 2）代谢调节及基因表达调控 3）信息分子 4）膜受体与跨膜转导 5）胞内信息传递途径 6）癌基因与细胞信息传递
? 二、实验教学（24学时: 5月-15、16、22、23、24日。可能有变动 )
1) Western-blotting 检测大鼠肝组织清蛋白的表达变化
镶嵌在膜中的蛋白以疏水氨基酸区与脂双层中脂酸烃链 发生疏水相互作用而结合，一般不易被提取。
内在蛋白常需用较剧烈的试剂，如去垢剂、有机溶剂等 才能提取出来。即使被提取出来，也易重新聚集而沉淀下来。
成熟红细胞例外，其无细胞器，常作为制备膜蛋白 的材料。
基本过程：
红细胞→低渗溶胀、破膜→释出Hb→保留质膜（即：膜蛋 白）→SDS-PAGE电泳→染色→大约见到15个蛋白区带。
人教生物必修1第物质跨膜运输的方式(25张)_2-PPT优秀课件
融合
人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2
附在细胞膜表面 形成囊泡
人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2
胞吞
内陷形成小囊 进入细胞
人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2 人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2
逆浓度梯度运输
主动运输
低浓度
K+
细
能量
胞 外
细 胞 膜
细
胞
高浓度
内
载体蛋白
主动运输
1、概念： 物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需 要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反 应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
2、特点： ①方向：一般从低浓度到高浓度； ②需要载体蛋白的协助； ③需要能量。
细胞内
细胞外
P73 技能训练
人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2
Na+ K+
Mg2+ Cl -离子种类
人教生物必修1第4章第第3节 物质跨膜运输的方式(共25张PPT)_ 2
自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
比较 项目
运输方向
是否要载 体
是否消 耗能量
代表例子
自由 高浓度→低
生物膜的流动镶嵌模型
• 1、膜主要由 脂质和蛋白质 构成，其基本支架是 • 磷脂双分子层 。 • 2、组成膜的蛋白质和脂质是可以 运动的 ，所以细胞
膜具有一定的 流动性 。（膜的结构特点） • 3、细胞膜对物质进出细胞具有 选择透过性 。（膜的
功能特点）
细胞膜及物质运输PPT.
懂技术，他还需要去找售后服务，这中间又隔了一层。当客户与你谈的时候发现你是专家，就比较容易接近，他会想，“我在哪买不是 买，在你这买的话，以后你可以给我一些帮助”。了解客户的这种心理状态后你就知道该怎么去处理了，就会理解我们为什么强调销售
面或生物膜的非细胞质面。 人员的业务能力要加强，要具备这样的素质的道理了。
物质由高浓度向低浓度一侧的 跨膜运输，转运的动力来自物质的 浓度梯度，不需要细胞提供代谢能 量。
主动运输特点
物质运输是逆浓度梯度方向，需 要消耗能量，能量可以直接来自 ATP 或 来 自 离 子 电 化 学 梯 度 ， 高浓度向低浓度一侧的跨膜运输 ， 师：大家看了美丽夜景的图片和温馨家庭的照片，这一切都离不开电。电能给生活和生产带来了极大的变革和便利。但电又是双刃剑 转 运 的 动 力 来 自 物 质 的 浓 度 梯 度 ， 不 需 要 细 胞 ，用电不当会造成人员伤亡和财产损失。今天，我们就来学习如何安全用电。
生物膜的化学组成 生物膜的特性 生物膜分子结构模型 物质跨膜运输：
小分子物质的跨膜运输、大分子物质和 颗粒物质的跨膜运输。
生物膜的化学组成
主要由脂类（ 50% ） 蛋白质（ 约40~50% ） 糖类（ 2~10%）组成。
膜脂
磷脂、胆固醇和糖脂，其中磷脂含量最多。 由亲水的极性头部和疏水的非极性
2、 学习如何来吃蔬菜，特别小心蔬菜中毒。 小提示91：小组面试成员在面试之前应定下各自要问的问题。 智商测试主要用来测试学龄儿童的智力。作为面试者，可以使用各种专门用于工作的测试来考核应聘者的口头表达、抽象思维和数据 推理能力，通常这些测试比较复杂。国际上普遍看好的工商管理类研究生入学考试成绩（GMAT），已成为进入名牌商学院的必要条 件。
如脂分子在内外两层分布的不对称性，糖分子 分布的不对称性 （2）膜的流动性 膜脂的运动：侧向运动，转动，翻转运动，左 右摆动 烃链的长度及饱和度、胆固醇 膜蛋白的运动：扩散和旋转运动
面或生物膜的非细胞质面。 人员的业务能力要加强，要具备这样的素质的道理了。
物质由高浓度向低浓度一侧的 跨膜运输，转运的动力来自物质的 浓度梯度，不需要细胞提供代谢能 量。
主动运输特点
物质运输是逆浓度梯度方向，需 要消耗能量，能量可以直接来自 ATP 或 来 自 离 子 电 化 学 梯 度 ， 高浓度向低浓度一侧的跨膜运输 ， 师：大家看了美丽夜景的图片和温馨家庭的照片，这一切都离不开电。电能给生活和生产带来了极大的变革和便利。但电又是双刃剑 转 运 的 动 力 来 自 物 质 的 浓 度 梯 度 ， 不 需 要 细 胞 ，用电不当会造成人员伤亡和财产损失。今天，我们就来学习如何安全用电。
生物膜的化学组成 生物膜的特性 生物膜分子结构模型 物质跨膜运输：
小分子物质的跨膜运输、大分子物质和 颗粒物质的跨膜运输。
生物膜的化学组成
主要由脂类（ 50% ） 蛋白质（ 约40~50% ） 糖类（ 2~10%）组成。
膜脂
磷脂、胆固醇和糖脂，其中磷脂含量最多。 由亲水的极性头部和疏水的非极性
2、 学习如何来吃蔬菜，特别小心蔬菜中毒。 小提示91：小组面试成员在面试之前应定下各自要问的问题。 智商测试主要用来测试学龄儿童的智力。作为面试者，可以使用各种专门用于工作的测试来考核应聘者的口头表达、抽象思维和数据 推理能力，通常这些测试比较复杂。国际上普遍看好的工商管理类研究生入学考试成绩（GMAT），已成为进入名牌商学院的必要条 件。
如脂分子在内外两层分布的不对称性，糖分子 分布的不对称性 （2）膜的流动性 膜脂的运动：侧向运动，转动，翻转运动，左 右摆动 烃链的长度及饱和度、胆固醇 膜蛋白的运动：扩散和旋转运动
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以甘油为基础形成的甘油磷脂（glycerophospholipid）
以神经鞘氨醇为基础还可以形成鞘磷脂 （sphingophospholipid）
O
CH2OH OH O
H OH H H
H2 OC
H
HN C R CH
OH
CC HH
C H
CH2CH2 12CH3
(神经鞘氨)醇
H OH
半乳糖脑苷脂
胆固醇的分子结构
? 外周蛋白（peripheral protein）
分布于双层脂膜的外表层。 与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 外周蛋白比较亲水，能溶解于水。
? 内在蛋白（integral protein）
蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 难溶于水，且不容易从膜中分离出来。 主要以? -螺旋形式存在。
跨膜蛋白（transmembrane protein)
1.3 膜糖
生物膜中的寡糖链在信息传递和细胞 的相互识别方面有重要作用。
糖蛋白上的 寡糖链总是 指向细胞的 外面
生物膜上各种化学组成之间的关系
2. 生物膜的性质与结构特点
2.1 生物膜的运动
膜脂分子：分子摆动、旋转运动、侧向运动、翻转运动等。 膜蛋白：扩散运动 、旋转运动。
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中，
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
膜脂分子的特点和结构
疏
水
的
非
极
卵磷脂
性
的尾部Fra bibliotek亲水的极性的头部
双亲性
膜的基本结构——脂质双层（Lipid bilayer）
water
water
微团
双分子层
脂质体
1.2 膜蛋白
膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的场所。可以分为外 周蛋白和内在蛋白。它们是受体，酶，抗原，通道和骨架蛋白等。
几乎所有的生理活动都与生物膜相关，例如 物质运输、能量转换、信息传递、细胞的分裂、 运动、相互识别和通讯，以至肿瘤的发生等。
一个动物的上皮细胞及其膜系统
1. 生物膜的化学组成
所有生物膜几乎都是由蛋白质和脂类两大物质 组成，尚含有少量糖、金属离子和水。
1.1 膜脂 磷脂（甘油磷脂、鞘磷脂） 糖脂 胆固醇
第6章 生物膜与物质运输
Biomembranes and cellular transportation
本章主要内容：
? 生物膜的化学组成 ? 生物膜的性质和结构 ? 物质的跨膜运输
生物膜（Bio-membrane ）是指细胞的膜系统。 原核生物只有质膜，而真核生物除了质膜 （plasma membrane ），还有细胞器的膜，如核 膜、线粒体膜、内质网膜等。