第二节生物膜的功能.课件.ppt
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1、第二节第二节 生物膜的功能生物膜的功能v 物质运输物质运输v 能量转换能量转换v 信息传递信息传递一、一、 物物 质质 运运 输输v 离子、小分子物质的运输(穿膜运输)离子、小分子物质的运输(穿膜运输)v 被动运输、被动运输、 主动运输主动运输v 生物大分子的跨膜运输(膜泡运输)生物大分子的跨膜运输(膜泡运输)v 生物膜是具有选择通透性的屏障,细胞能主动地生物膜是具有选择通透性的屏障,细胞能主动地从环境中摄取所需要的营养物质,同时排出代谢产从环境中摄取所需要的营养物质,同时排出代谢产物和废物,使细胞维持动态的恒定,这对于维持细物和废物,使细胞维持动态的恒定,这对于维持细胞的生命活动极为重要。胞
2、的生命活动极为重要。 n简单扩散简单扩散 物质从高浓度到低浓度的单纯的扩散作用,不需借助物质从高浓度到低浓度的单纯的扩散作用,不需借助载体,不消耗能量。只有小分子量的不带电或疏水分子载体,不消耗能量。只有小分子量的不带电或疏水分子(H2OH2O、O2O2、CO2CO2、尿素、乙醇)以此方式过膜。尿素、乙醇)以此方式过膜。协助扩散协助扩散 物质从高浓度到低浓度(顺浓度梯度),需借助载体物质从高浓度到低浓度(顺浓度梯度),需借助载体蛋白的物质运输。包括亲水性分子如糖、氨基酸等的运输。蛋白的物质运输。包括亲水性分子如糖、氨基酸等的运输。1、被动运输、被动运输 离子、小分子物质的运输(穿膜运输)离子、
3、小分子物质的运输(穿膜运输)简单扩散与协助扩散的区别简单扩散与协助扩散的区别n协助扩散需和膜上的专一性的膜运输蛋白发生协助扩散需和膜上的专一性的膜运输蛋白发生可逆结合,在它们帮助下扩散过膜。可逆结合,在它们帮助下扩散过膜。n与简单扩散相比,协助扩散有明显的饱和效应,与简单扩散相比,协助扩散有明显的饱和效应,即当被运输物质浓度不断升高时,速度出现一即当被运输物质浓度不断升高时,速度出现一个极限值,这是由于载体蛋白的数量限制造成个极限值,这是由于载体蛋白的数量限制造成的。的。红细胞依靠葡萄糖转红细胞依靠葡萄糖转运蛋白吸收葡萄糖运蛋白吸收葡萄糖n红细胞葡萄糖转运蛋白是相对分子量红细胞葡萄糖转运蛋白是
4、相对分子量4545kDkD的内在膜蛋的内在膜蛋白,以白,以-螺旋跨膜螺旋跨膜1212次,形成一个中间圆孔,葡萄糖次,形成一个中间圆孔,葡萄糖借助此蛋白的构象变化穿越这个圆孔。借助此蛋白的构象变化穿越这个圆孔。胞外胞外胞内胞内葡萄糖葡萄糖葡萄糖转运蛋白葡萄糖转运蛋白葡萄糖结合葡萄糖结合转运蛋白发转运蛋白发生构象变化生构象变化 葡萄糖扩散葡萄糖扩散到胞质溶胶到胞质溶胶转运蛋白转运蛋白构象恢复构象恢复质膜质膜v葡萄糖在细胞内被己糖激酶磷酸化为葡萄糖在细胞内被己糖激酶磷酸化为6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖,糖, 6- 6-磷酸葡萄糖不是葡萄糖转运蛋白的底物。磷酸葡萄糖不是葡萄糖转运蛋白的底物。协助扩散协助
5、扩散 v物质物质逆浓度梯度逆浓度梯度的穿膜运输,需消耗代谢能,的穿膜运输,需消耗代谢能,并需专一性的载体蛋白。并需专一性的载体蛋白。(1 1)ATPATP驱动的主动运输驱动的主动运输vNaNa+ + 、K K+ +的跨膜运输的跨膜运输 通过膜上的专一的载体通过膜上的专一的载体NaNa+ +、K K+ +- -泵泵被运输被运输, ,NaNa+ +、K K+ +- -泵又称泵又称NaNa+ +、K K+ +-ATP-ATP酶酶,它通过水解它通过水解ATPATP提供的能量主动向外运输提供的能量主动向外运输NaNa+ +,向内运输向内运输K K+ +,每水解每水解1 1分子分子ATPATP向膜外向膜外
6、泵出泵出3 3个个NaNa+ +,向膜内泵入向膜内泵入2 2个个K K+ +。高K+低Na+高Na+低K+2. 主动运输主动运输质膜质膜胞外胞外胞内胞内2K+3Na+NaNa+ +、K K+ +- -泵泵NaNa+ +、K K+ +- -泵由泵由、两个亚基两个亚基组成,组成, 其中其中亚基跨膜,上亚基跨膜,上有有NaNa+ +、K K+ +、ATPATP及乌本苷结合及乌本苷结合位点。位点。NaNa+ +、K K+ +- -泵的作用机制,人们泵的作用机制,人们普遍接受的是构象变化假说普遍接受的是构象变化假说 亚基亚基亚基亚基内外细胞外细胞质Na+Na+PPNa+K+PK+K+1 12 23 34
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