【63xf.com--生物教案】

　　物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 課件(1)

　　自由擴(kuò)散(簡(jiǎn)單擴(kuò)散)定義：物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單擴(kuò)散作用(simple transport)進(jìn)出細(xì)胞，叫做自由擴(kuò)散.其特點(diǎn)是：①沿濃度梯度(或電化學(xué)梯度)擴(kuò)散;②不需要提供能量;③沒(méi)有膜蛋白的協(xié)助。某種物質(zhì)對(duì)膜的通透性(P)可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)(K)及其擴(kuò)散系數(shù)(D)來(lái)計(jì)算：P=KD/t，t為膜的厚度。脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小;非極性分子比極性容易透過(guò)，小分子比大分子容易透過(guò)。具有極性的水分子容易透過(guò)是因水分子小，可通過(guò)由膜脂運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙。非極性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透過(guò)脂雙層，不帶電荷的極性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透過(guò)人工脂雙層，盡管速度較慢，分子量略大一點(diǎn)的葡萄糖、蔗糖則很難透過(guò)，而膜對(duì)帶電荷的物質(zhì)如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的事實(shí)上細(xì)胞的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，透過(guò)脂雙層的簡(jiǎn)單擴(kuò)散現(xiàn)象很少，絕大多數(shù)情況下，物質(zhì)是通過(guò)載體或者通道來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質(zhì)有的是通過(guò)質(zhì)膜上的運(yùn)輸?shù)鞍椎膮f(xié)助，按濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)入質(zhì)膜的，有的則是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。舉例：氧氣，二氧化碳，水，甘油，乙醇，苯，脂肪酸，尿素，膽固醇，脂溶性維生素，氣體小分子等

　　協(xié)助擴(kuò)散也稱(chēng)促進(jìn)擴(kuò)散、易化擴(kuò)散(faciliatied diffusion)，其運(yùn)輸特點(diǎn)是： ①比自由擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)速率高; ②存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率; 在一定限度內(nèi)運(yùn)輸速率同物質(zhì)濃度成正比。如超過(guò)一定限度，濃度不再增加，運(yùn)輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結(jié)合位點(diǎn)已達(dá)飽和; ③有特異性，即與特定溶質(zhì)結(jié)合。這類(lèi)特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類(lèi)型。④不需要提供能量。舉例：紅細(xì)胞攝取葡萄糖載體蛋白：能夠與溶劑結(jié)合，通過(guò)對(duì)自身構(gòu)象的改變而介導(dǎo)該溶質(zhì)跨膜運(yùn)輸。具有高度特異性(其上有結(jié)合點(diǎn)，只能與某種物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合)通道蛋白：能形成貫穿膜兩層的充滿液體的通道，孔開(kāi)放時(shí)溶質(zhì)通過(guò)孔道運(yùn)輸。

　　物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 課件(2)

　　主動(dòng)運(yùn)輸是指物質(zhì)逆濃度梯度，在載體的協(xié)助下，在能量的作用下運(yùn)進(jìn)或運(yùn)出細(xì)胞膜的過(guò)程。植物對(duì)水分的吸收和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程;同種植物對(duì)不同種類(lèi)無(wú)機(jī)鹽的吸收具有選擇性;不同植物對(duì)同一種無(wú)機(jī)鹽的吸收具有選擇性;不同微生物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收具有選擇性;物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸既有順濃度的又有逆濃度的;從而認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜和其他生物膜都具有選擇透過(guò)性，即水分子可以自由通過(guò)，有些離子和小分子也可以通過(guò)，一些離子、小分子和任何大分子則不能通過(guò)?！a+、K+和Ca2+等離子，都不能自由地通過(guò)磷脂雙分子層，它們從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)， 需 要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸其特點(diǎn)是：①逆濃度梯度(逆化學(xué)梯度)運(yùn)輸(小腸運(yùn)輸葡萄糖時(shí)也有順濃度梯度的特例);②需要能量(由ATP直接供能)或與釋放能量的過(guò)程偶聯(lián)(協(xié)同運(yùn)輸)，并對(duì)代謝毒性敏感;③都有載體蛋白，依賴于膜運(yùn)輸?shù)鞍?④具有選擇性和特異性。舉例：小腸吸收K+、Na+、Ca2+等離子，葡萄糖，氨基酸，無(wú)機(jī)鹽，核苷酸，帶電荷離子等。偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)同運(yùn)輸，例如：小腸吸收葡萄糖反向運(yùn)輸，例如：Na+-Ca2+交換機(jī)、Na+-H+交換機(jī)

　　胞吞胞吐編輯細(xì)胞內(nèi)外生物大分子及顆粒物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、核糖、多糖、細(xì)菌、及細(xì)胞碎片等)的轉(zhuǎn)運(yùn)使通過(guò)膜泡形成、位移、融合等一系列過(guò)程完成的，故稱(chēng)為膜泡運(yùn)輸，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中不需要載體蛋白的協(xié)助，但是需要消耗細(xì)胞代謝能(ATP)。根據(jù)轉(zhuǎn)運(yùn)方向可以分為胞吞和胞吐兩種方式。利用了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的特點(diǎn)。

　　胞吞作用胞吞作用稱(chēng)為入胞作用，是通過(guò)細(xì)胞膜內(nèi)陷，將細(xì)胞外的大分子或是顆粒物質(zhì)包裹成膜泡運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的過(guò)程。根據(jù)入胞物質(zhì)的大小及入胞機(jī)制的不同，胞吞作用分為胞飲作用、吞噬作用和受體介導(dǎo)的胞吞作用三種方式。1.胞飲作用：細(xì)胞攝取液體或是微小顆粒物質(zhì)的過(guò)程。液體或直徑小于150nm的顆粒吸附在細(xì)胞表面，該部位膜下微絲收縮，質(zhì)膜逐漸內(nèi)陷，將液體或是顆粒物質(zhì)包裹成胞飲體或是胞飲泡。之后與初級(jí)溶酶體融合，內(nèi)容物被溶酶體酶降解成小分子物質(zhì)被細(xì)胞利用。廣泛存在與人的白細(xì)胞、肝細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等。2.吞噬作用：細(xì)胞攝取細(xì)菌、衰老死亡的細(xì)胞、細(xì)胞碎片、粉塵顆粒及大分子復(fù)合物的過(guò)程稱(chēng)為吞噬作用。被吞噬的物質(zhì)與質(zhì)膜表面接觸，隨之接觸部位的質(zhì)膜想內(nèi)凹陷或形成偽足，將顆粒包裹逐漸形成吞噬體或吞噬泡，之后與初級(jí)溶酶體結(jié)合，溶酶體酶將其降解。3.受體介導(dǎo)的胞吞：開(kāi)始是大分子與細(xì)胞的質(zhì)膜上的受體蛋白結(jié)合，然后膜凹陷，形成一個(gè)含有要輸入的大分子的脂囊泡，也稱(chēng)為內(nèi)吞囊泡，出現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)。出現(xiàn)在胞內(nèi)的囊泡與胞內(nèi)體融合，然后再與溶酶體融合，胞吞的物質(zhì)被降解。胞吞和胞吐都涉及到一種特殊的脂囊泡的形成。蛋白質(zhì)和某些其它的大的物質(zhì)被質(zhì)膜吞入并帶入細(xì)胞內(nèi)(以脂囊泡形式)。舉例： 白細(xì)胞吞噬入侵的細(xì)菌等

　　物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸 課件(3)

　　細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排除細(xì)胞。胞吐除了轉(zhuǎn)運(yùn)方向相反外，其過(guò)程類(lèi)似于胞吞。在胞吐中，確定要從細(xì)胞分泌出的蛋白質(zhì)被包裹在囊泡內(nèi)，然后與質(zhì)膜融合，最后將囊泡內(nèi)的包容物釋放到細(xì)胞外介質(zhì)中。降解酶的酶原就是通過(guò)這種方式從胰腺細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)出去的。舉例： 胰島素的分泌等。

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