(优选)细胞膜的物质转运功能
合集下载
- 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)。
分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收:Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运)。
2.继发性主动转运(也称协同转运)
概念:间接利用ATP能量的主动转运过程。
(优选)细胞膜的物质转运功能
(一)被动转运(passive transport)
概念:小分子物质顺电位或化学梯度跨膜的转 运过程。
特点: ①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯度 所贮存的势能) ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③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)
(2)通道介导的易化扩散
[Na+]o > [Na+]i
[K+]i >[K+]o
定义:是指由镶嵌在细胞膜上的通道蛋白来完成 的一种易化扩散方式。
可转运的物质:适当大小的带电荷的分子或离子, 如:Na+, K+, Ca2+, H2O 。
机理:
高浓度
通道蛋白
简单扩散
低浓度
④通道蛋白类型: 持续开放 间断开放——闸门通道
配体闸门通道 电压闸门通道
配体
高浓度
通道蛋白
低浓度
(3)特点: ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
②不需另外消耗能量 ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性) ④饱和性(∵结合位点是有限的) ⑤竟争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运) ⑥离子通道的门控性(∵特殊膜蛋白质的变构是有条 件的,如化学门控通道、电压门控通道、机械门控通 道) •有相应的离子通道阻断剂
胞内体
融 合
受体与大分子颗粒分开 胞内体部分
融
吞
合
噬
溶
酶
体
初级溶酶体
囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认” 发生特异性结合=复合物
复合物向膜表面的“有被小窝”移动 “有被小窝”处的膜凹陷
凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡 吞食泡与胞内体的膜性结构相融合
过 程:
LDL颗粒
LDL受体
有被小窝 有被小泡 无被小泡
胞内体部分 去被
残渣物质 排出
胆固醇游离 被细胞利用
的过程。 主要见于细胞的分泌过程:如激素、神经
递质、消化液的分泌。
入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入 细胞的过程。
分 为:吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
出胞:
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
膜性结构包被=分泌囊泡 囊泡向质膜内侧移动
囊泡膜与质膜的某点接触并融合 融合处出现裂口 分泌物排出
(二)主动转浓度梯度或电位梯度的转运过程。
特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供; ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”;
③是逆电-化学梯度进行的。
分类: ①原发性主动转运(简称:泵转运);
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等 ②继发性主动转运(简称:联合转运);
③入胞和出胞式转运。
1.泵转运——Na+-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+依赖式ATP酶,简称
钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+ ]o↑ 时 , 都可被激活,
ATP 分 解 产
生能量,将
胞内的3个
Na+ 移 至 胞
外和将胞外
的 2 个 K+ 移
入胞内。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
(3)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。
(4)决定因素:浓度差;膜对该物质的通透性; 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: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需 特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时,能量非 直接来自ATP的分解,是来自膜两侧[Na+]差,而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
分类:
①同向转运
②逆向转运
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞 本身的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过 程。
出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排出
(1)概念: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。 [O2]o >[O2]i
[CO2]i > [CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性
③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关, 用扩散通量(mol or mol数/min.cm2)表示。
浓度一侧移动的过程。
(2)分类: ①经通道的易化扩散 ②经载体的易化扩散
(1)载体介导的易化扩 散
定义:是指借助膜上载体蛋白的帮助,将物质作顺电-化 学梯度转运的方式。
②机制:
高浓度
载体蛋白
低浓度
③特点:速度快、高度选择性、速率最大值。 ④适于易化扩散的物质:
亲水性物质:葡萄糖、氨基酸、核苷酸 无机离子:Na+、K +、CI¯、H+
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力(如葡萄糖、氨基酸的吸收:Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运)。
2.继发性主动转运(也称协同转运)
概念:间接利用ATP能量的主动转运过程。
(优选)细胞膜的物质转运功能
(一)被动转运(passive transport)
概念:小分子物质顺电位或化学梯度跨膜的转 运过程。
特点: ①不耗能(转运动力依赖物质的电-化学梯度 所贮存的势能) ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③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)
(2)通道介导的易化扩散
[Na+]o > [Na+]i
[K+]i >[K+]o
定义:是指由镶嵌在细胞膜上的通道蛋白来完成 的一种易化扩散方式。
可转运的物质:适当大小的带电荷的分子或离子, 如:Na+, K+, Ca2+, H2O 。
机理:
高浓度
通道蛋白
简单扩散
低浓度
④通道蛋白类型: 持续开放 间断开放——闸门通道
配体闸门通道 电压闸门通道
配体
高浓度
通道蛋白
低浓度
(3)特点: ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
②不需另外消耗能量 ③选择性(∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性) ④饱和性(∵结合位点是有限的) ⑤竟争性(∵经同一特殊膜蛋白质转运) ⑥离子通道的门控性(∵特殊膜蛋白质的变构是有条 件的,如化学门控通道、电压门控通道、机械门控通 道) •有相应的离子通道阻断剂
胞内体
融 合
受体与大分子颗粒分开 胞内体部分
融
吞
合
噬
溶
酶
体
初级溶酶体
囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认” 发生特异性结合=复合物
复合物向膜表面的“有被小窝”移动 “有被小窝”处的膜凹陷
凹陷膜与细胞膜断离=吞食泡 吞食泡与胞内体的膜性结构相融合
过 程:
LDL颗粒
LDL受体
有被小窝 有被小泡 无被小泡
胞内体部分 去被
残渣物质 排出
胆固醇游离 被细胞利用
的过程。 主要见于细胞的分泌过程:如激素、神经
递质、消化液的分泌。
入胞:指细胞外的大分子物质或团块进入 细胞的过程。
分 为:吞噬=转运物质为固体; 吞饮=转运物质为液体。
出胞:
粗面内质网合成蛋白性分泌物 高尔基复合体
膜性结构包被=分泌囊泡 囊泡向质膜内侧移动
囊泡膜与质膜的某点接触并融合 融合处出现裂口 分泌物排出
(二)主动转浓度梯度或电位梯度的转运过程。
特点:①需要消耗能量,能量由分解ATP来提供; ②依靠特殊膜蛋白质(泵)的“帮助”;
③是逆电-化学梯度进行的。
分类: ①原发性主动转运(简称:泵转运);
如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等 ②继发性主动转运(简称:联合转运);
③入胞和出胞式转运。
1.泵转运——Na+-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+依赖式ATP酶,简称
钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+ ]o↑ 时 , 都可被激活,
ATP 分 解 产
生能量,将
胞内的3个
Na+ 移 至 胞
外和将胞外
的 2 个 K+ 移
入胞内。
通道转运与钠-钾泵转运模式图
钠-钾泵: 当[Na+]i↑/[K+]o↑激活
(3)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。
(4)决定因素:浓度差;膜对该物质的通透性; 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: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,需 特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时,能量非 直接来自ATP的分解,是来自膜两侧[Na+]差,而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。
分类:
①同向转运
②逆向转运
3.入胞和出胞式转运
一些大分子物质或团块进出细胞,是通过细胞 本身的吞吐活动进行的,亦可属于主动转运过 程。
出胞:指细胞把成块的内容物由细胞内排出
(1)概念: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。 [O2]o >[O2]i
[CO2]i > [CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性
③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关, 用扩散通量(mol or mol数/min.cm2)表示。
浓度一侧移动的过程。
(2)分类: ①经通道的易化扩散 ②经载体的易化扩散
(1)载体介导的易化扩 散
定义:是指借助膜上载体蛋白的帮助,将物质作顺电-化 学梯度转运的方式。
②机制:
高浓度
载体蛋白
低浓度
③特点:速度快、高度选择性、速率最大值。 ④适于易化扩散的物质:
亲水性物质:葡萄糖、氨基酸、核苷酸 无机离子:Na+、K +、CI¯、H+