细胞膜的物质转运功能2017

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1、细胞膜的物质转运功能细胞膜的跨膜物质转运功能●被动转运●主动转运指物质顺电位或化学梯度的转运过程。指物质逆浓度梯度或电位梯度的转运过程。（一）被动转运(passivetransport)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(simplediffusion)(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。[CO2]i＞[CO2]o[O2]o＞[O2]i(2)特点:①扩散速率高②

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（molormol数/min.cm2)表示。(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(facilitateddiffusion)(1)概念:一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,在膜转运蛋白的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。细胞膜上负责转运物质的特定的

3、膜蛋白。主要有两类：载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白即可介导被动运输，也可介导主动运输。通道蛋白只能介导被动运输。膜转运蛋白（membranetransportprotein）载体蛋白又称做载体、通透酶和转运器。载体蛋白（carrierprotein）: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。膜转运蛋白（membranetransportprotein）通道蛋白(channelprotein)：跨膜蛋白，多次跨膜形成亲水性通道，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。膜转运蛋白（membranetransportpro

4、tein）(2)易化扩散类型:②经载体的易化扩散①经通道的易化扩散（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。③特点：速度快、高度选择性、速率最大值。②机制：④适于易化扩散的物质：亲水性物质：葡萄糖、氨基酸、核苷酸高浓度低浓度电化学梯度脂双分子层载体蛋白（2）通道介导的易化扩散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。[K+]i＞[K+]o[Na+]o＞[Na+]i机理：通道蛋白高浓度低浓度电化学梯度简单扩散可转运的物质：适当大小的带电荷的分子或离子，如：Na+,K+,Ca2+,H

5、2O。通道蛋白类型：持续开放间断开放——闸门通道高浓度低浓度电化学梯度通道蛋白配体配体门控通道电压门控通道压力激活通道1）电压门控通道：跨膜电位的改变诱发通道蛋白构象改变，使通道开放，离子顺浓度梯度跨膜转运。电压门控通道通道开放时间只有几毫秒，随即迅速自发关闭。见于可兴奋细胞：神经元、肌细胞及腺上皮细胞等2）配体门控通道定义：与特定配体结合后构象改变，闸门开放，介导某种离子的跨膜转运。特点：离子通道型受体高浓度低浓度电化学梯度通道蛋白配体（3）应力激活通道通道蛋白受应力作用，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，产生电信号。如内

6、耳毛细胞感受声波震动(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，如配体门控通道、电压门控通道、机械门控通道）有相应的离子通道阻断剂(二)主动转运(activetransport)概念：指物质逆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。②ATP间接供能（继发性主动转运）（简称：联合转运）；①

7、ATP直接供能（原发性主动转运）（简称：泵转运）如:Na+-K+泵、Ca2+-Mg2+泵、H+-K+泵等分类：③光能驱动的主动运输泵转运——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-钾泵转运模式图维持[Na+]o高、[K+]i高原先的不均匀分布状态2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外分解ATP产生能量当[Na+]i↑/[K+]o↑激活钠-钾泵:如此交替进行Na+和K+转运，每秒内约可发生1000次构

8、象变化，每循环水解一个ATP，输出3个Na+，输入2个K+。252