细胞膜及其表面 (2).ppt

第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日第三节细胞膜与物质的跨膜转运膜的通透性(permeability)---膜选择性的允许或阻止一定物质穿越的性能。概述：物质运输形式穿膜运输(transmembranetransport)小分子和离子的运输膜泡运输(transportbyvesicleformation)大分子和颗粒物质的运输第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日一、穿膜运输1、膜对物质分子的通透性------取决于物质本身分子特性及膜的结构属性物质本身分子特性1、分子量大小2、脂溶性程度3、电荷极性强弱人工脂双层膜对不同分子的相对透性膜结构属性1、脂质双层2、膜蛋白特性(一)小分子和离子的穿膜机制第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日2、膜物质转运工具----膜转运蛋白：转运特定类型物质的膜蛋白(一)小分子和离子的穿膜机制①载体蛋白(carrierprotein)：通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输②通道蛋白(channelprotein)：蛋白质在膜上形成一个亲水性通道，允许特定溶质穿越★按运输机制分类第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日(一)小分子和离子的穿膜机制3、膜物质转运方向的控制因素----物质的电化学梯度（包括浓度梯度和跨膜电压）★根据物质转运与能量耦联，分为两种运输方式：①被动转运(passivetransport)：物质借助于膜转运蛋白，顺着电化学梯度自发穿越细胞膜，不需消耗能量②主动转运(activetransport)：物质借助于膜转运蛋白，逆着电化学梯度穿越细胞膜，需消耗能量载体蛋白----既参与主动转运又参与被动转运通道蛋白----只参与被动转运第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式1、简单扩散(simplediffusion)特点：不需要消耗细胞代谢能，不依靠专一膜蛋白分子，使物质顺浓度梯度从膜一侧转运到另一侧第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日2、离子通道扩散特点：快速、特异性强，由通道蛋白构成的闸门控制间断开放，顺电化学梯度转运物质，不需要消耗细胞代谢能离子通道蛋白的类型：A电压门控通道(voltagegatedchannel)B配体门控通道(ligandgatedchannel)C机械门控通道(mechanicalgatedchannel)(二)小分子和离子的穿膜运输方式第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式3、易化扩散（facilitateddiffusion)简单扩散速率与易化扩散速率比较在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所有载体蛋白的结合部位全部被占据时，速率达最大并维持在此水平上。与物质浓度差成正比特点：借助于载体蛋白的帮助，不消耗代谢能，顺浓度梯度“易位”转运物质高度专一性第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式4、离子泵★钠钾泵(Na+-K+pump)①化学本质：Na+-K+ATP酶，兼有载体蛋白和酶的双重活性②化学组成：大亚基：跨膜蛋白，催化部位小亚基：膜外半嵌入的糖蛋白，作用不详内侧：Na+、ATP的结合部位外侧：K+、乌本苷的结合部位特点：借助于载体蛋白的帮助，消耗代谢能第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式4、离子泵★钠钾泵(Na+-K+pump)③运输过程：——逆电化学梯度转运Na+和K+第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式4、离子泵★钠钾泵(Na+-K+pump)④工作效率1个ATP酶分子每秒钟水解1000个ATP分子；每水解1分子ATP所释放的能量可泵出3个Na+，同时泵入2个K+。⑤生理意义A、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；B、维持膜电位；C、调节细胞内外渗透压；D、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日(二)小分子和离子的穿膜运输方式5、伴随运输(cotransport)由Na+-K+泵与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。★钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输由两种载体蛋白协同完成①钠钾泵：将Na+泵出细胞，造成胞