竞赛辅导分类讲解跨膜运输.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,跨膜运输,MEMBRANE TRANSPORT,第一节 被动运输,一、简单扩散,也叫自由扩散特点：,沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；,不需要提供能量；,没有膜蛋白的协助。,二、协助扩散,也称促进扩散。,特点：,比自由扩散转运速率高；,运输速率同物质浓度成非线性关系；,特异性；饱和性。,载体：离子载体和通道蛋白两种类型。,（一）离子载体,也叫载体蛋白,.,（二）通道蛋白,是跨膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故又称离子通道。,有些通道蛋白长期开放，如钾泄漏通道；,有些通道蛋白平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，又称为,门通道,。主要有,4,类：电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道。,2003,年，美国科学家彼得,阿格雷和罗德里克,麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。,Peter,Agre,Roderick MacKinnon,第二节、主动运输,主动运输的特点是：,逆浓度,梯度（逆化学梯度）运输；,需要,能量,；,都有,载体,蛋白。,主动运输所需的能量来源主要有：,协同运输中的,离子梯度,动力；,ATP,驱动的泵通过水解,ATP,获得能量；,光,驱动的泵利用光能运输物质，见于细菌。,主动运输的三种基本类型,协同运输,ATP,驱动泵,光,驱动泵,方向！,几种常见的主动运输,泵,Na,+,-,驱动的葡萄糖泵 肾和肠细胞的表面质膜,Na,+,-H,+,交换泵 动物细胞的质膜,Na,+,-K,+,泵 大多数动物细胞的质膜,Ca,2+,泵,(Ca,2+,ATPase,),真核细胞的质膜,H,+,泵,(H,+,ATPase,),植物、真菌和某些细菌,的质膜,H,+,泵,(H,+,ATPase,),动物细胞的溶酶体膜、,植物细胞的液泡膜,一、钠钾泵,实际上就是,Na,+,-K,+,ATP,酶,，分布于动物细胞的质膜。,工作原理,：,其总的结果是每一循环消耗一个,ATP,；转运出三个,Na,+,，转进两个,K,+,。,Na,+,-K,+泵的作用,：,维持细胞的渗透性,，保持细胞的体积；,维持低,Na,+,高,K,+,的细胞内环境；,维持细胞的,静息电位,。,钠,-,钾泵工作原理,：,作用：,维持细胞内一定的,Na,+,/K,+,浓度；,该浓度梯度为葡萄糖协同运输提供驱动力；,有助于建立膜电位。,消耗,1,个,ATP,，,输出,3,个,Na,+,，,输入,2,个,K,+,二、钙离子泵,作用：维持细胞内较低的钙离子浓度（细胞内钙离子浓度,10,-7,M,，细胞外,10,-3,M,）。,位置：,质膜,和,内质网膜,。,类似于,Na,+,-K,+,泵,，,在细胞质面有同,Ca,2+,结合的位点，一次可以结合,两个,Ca,2+,，,Ca,2+,结合后使酶激活，并结合上,一,个,ATP,，,伴随着,ATP,的水解,，,酶被磷酸化,，,Ca,2+,泵构型发生改变，结合的,Ca,2+,转到细胞外侧被释放，此时酶发生去磷酸化，构型恢复到原始的静息状态。,Ca,2+,泵的工作原理,：,三、协同运输,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。,动物细胞中常常利用膜两侧,Na,+,浓度梯度来驱动,。,植物细胞和细菌常利用,H,+,浓度梯度来驱动,。,根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向，协同运输又可分为：,同向协同,与,反向协同,。,1同向协同,物质运输方向与离子转移方向相同。如小肠细胞对葡萄糖的吸收伴随着,Na,+,的进入。在某些细菌中，乳糖的吸收伴随着,H,+,的进入。,2,、反向协同,物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反，如,Na,+,与,HCO,3,-,的进入伴随着,Cl,-,和,H,+,的外流。,协同运输的方向,动物细胞和植物细胞主动运输的比较,动物细胞质膜上有,Na,+,-K,+,ATPase,，,并通过,对,Na,+,、,K,+,的运输建立细胞的电化学梯度,；,植物细胞质膜中没有,Na,+,-K,+,ATPase,，,代之的,是,H,+,-ATP,酶，并通过对,H,+,的运输建立细胞的电化学梯度,(,细菌、真菌也是如此,),；,在动物细胞溶酶体膜和植物细胞的液泡膜上,都有,H,+,-ATP,酶，它们作用都一样，保持这些细胞器的酸性,。,第三节、膜泡运输的基本概念,真核细胞通过,内吞作用,和,外排作用,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,。细胞的内吞和外排活动总称为吞排作用。,细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。,一、吞噬作用,细胞吞入液体或极小的颗粒物质。,二、胞饮作用,三、外排作用,exocytosis,包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融，将物质排出细胞之外。,