细胞膜及其表面 (2)课件.ppt

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1、关于细胞膜及其表面(2)现在学习的是第1页，共20页第三节第三节 细胞膜与物质的跨膜转运细胞膜与物质的跨膜转运膜的通透性膜的通透性 (permeability)-permeability)-膜膜选择性选择性的的的的允许或阻止一定物质穿越的性能允许或阻止一定物质穿越的性能。概述：概述：概述：概述：物质物质运输运输形式形式穿膜运输穿膜运输(transmembrane transport)(transmembrane transport)小分子和离子的运输小分子和离子的运输膜泡运输膜泡运输(transport by vesicle formation)(transport by vesicle fo

2、rmation)大分子和颗粒物质的运输大分子和颗粒物质的运输现在学习的是第2页，共20页一、穿膜运输一、穿膜运输一、穿膜运输一、穿膜运输1、膜对物质分子的通透性、膜对物质分子的通透性 -取决于取决于物质本身分子特性物质本身分子特性及及膜的结构属性膜的结构属性物质本身物质本身分子特性分子特性1 1、分子量大小、分子量大小2 2、脂溶性程度、脂溶性程度3 3、电荷极性强弱、电荷极性强弱人人工工脂脂双双层层膜膜对对不不同同分分子子的的相相对对透透性性膜结构属性膜结构属性1 1、脂质双层、脂质双层2 2、膜蛋白特性、膜蛋白特性(一一)小分子和离子的穿膜机制小分子和离子的穿膜机制现在学习的是第3页，共2

3、0页2 2、膜物质转运工具、膜物质转运工具 -膜转运蛋白：膜转运蛋白：转运特定类型物质的膜蛋白转运特定类型物质的膜蛋白(一一)小分子和离子的穿膜机制小分子和离子的穿膜机制载体蛋白载体蛋白(carrier protein)(carrier protein)：通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输通道蛋白通道蛋白(channel protein)(channel protein)：蛋白质在膜上形成一个亲水性通道，允许特定溶质穿越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按运输机制分类机制分类现在学习的是第4页，共20页(一一)小分子和离子的穿膜

4、机制小分子和离子的穿膜机制3 3、膜物质转运方向的控制因素、膜物质转运方向的控制因素 -物质的电化学梯度（物质的电化学梯度（包括浓度梯度和跨膜电压）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：根据物质转运与能量耦联，分为两种运输方式：被动转运被动转运(passive transport)(passive transport)：物质借助于物质借助于膜转运蛋白膜转运蛋白，顺着电化学梯度自发穿越细胞膜，不需消耗能量，顺着电化学梯度自发穿越细胞膜，不需消耗能量主动转运主动转运(active transport)(active transport)：物质借助于物质借助于膜转运蛋白膜

5、转运蛋白，逆着电化学梯度穿越细胞膜，需消耗能量，逆着电化学梯度穿越细胞膜，需消耗能量载体蛋白载体蛋白-既参与主动转运又参与被动转运既参与主动转运又参与被动转运通道蛋白通道蛋白-只参与被动转运只参与被动转运现在学习的是第5页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式1 1 1 1、简单扩散、简单扩散、简单扩散、简单扩散(simple diffusion)(simple diffusion)(simple diffusion)(simple diffusion)特点：特点：不需要消耗细胞代谢能，不依靠专一膜蛋白分子，使物质不需要消耗细胞代谢能，不依靠专一膜蛋白分子，使物

6、质 顺浓度梯度从膜一侧转运到另一侧顺浓度梯度从膜一侧转运到另一侧现在学习的是第6页，共20页2 2、离子通道扩散、离子通道扩散特点：特点：快速、特异性强，快速、特异性强，由由通道蛋白通道蛋白构成的闸门控制间断开放，构成的闸门控制间断开放，顺电化学梯度转运物质，顺电化学梯度转运物质，不需要消耗细胞代谢能不需要消耗细胞代谢能离子通道蛋白的类型：离子通道蛋白的类型：A A 电压门控通道电压门控通道(voltage gated channel)(voltage gated channel)B B 配体门控通道配体门控通道(ligand gated channel)(ligand gated chann

7、el)C C 机械门控通道机械门控通道(mechanical gated channel)(mechanical gated channel)(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式现在学习的是第7页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式3 3、易化扩散、易化扩散（facilitated diffusion)facilitated diffusion)facilitated diffusion)facilitated diffusion)简单扩散速率简单扩散速率与与易化扩散速率易化扩散速率比较比较在一定限度内与物质的浓度差成正比，当所在一定限

8、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。达最大并维持在此水平上。与物质浓度差成正比与物质浓度差成正比特点：特点：借助于借助于载体蛋白载体蛋白的帮助，不消耗的帮助，不消耗 代谢能，代谢能，顺浓度梯度顺浓度梯度“易位易位”转转 运物质运物质高度专一性高度专一性现在学习的是第8页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式4 4、离子泵、离子泵 钠钾泵钠钾泵(NaNa+-K-K+pump)pump)化学本质：化学本质：Na+-K+ATP酶，兼有载体蛋白和酶的双重活性化学组成：化学组成：

9、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：特点：借助于借助于载体蛋白载体蛋白的帮助，消耗代谢能的帮助，消耗代谢能现在学习的是第9页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式4 4、离子泵、离子泵 钠钾泵钠钾泵(NaNa+-K-K+pump)pump)运输过程：运输过程：逆电化学梯度转运逆电化学梯度转运NaNa+和和K K+现在学习的是第10页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式4 4、离子泵、离子泵 钠钾泵钠钾泵(NaNa+-K-K+pump)pum

10、p)工作效率工作效率1 1个个ATPATP酶分子每秒钟水解酶分子每秒钟水解10001000个个ATPATP分子；分子；每水解每水解1 1分子分子ATPATP所释放的能量可泵出所释放的能量可泵出3 3个个NaNa+，同时泵入同时泵入2 2个个K K+。生理意义生理意义A A、维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；B B、维持膜电位；维持膜电位；C C、调节细胞内外渗透压；调节细胞内外渗透压；D D、为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。现在学习的是第11页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿膜运输方式

11、5 5、伴随运输、伴随运输(cotransport)cotransport)由由NaNa+-K-K+泵泵与与载体蛋白载体蛋白协同作用，靠协同作用，靠间接消耗间接消耗ATPATP所完成的主动运输方式。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钠离子浓度梯度驱动的葡萄糖主动运输 由两种由两种载体蛋白载体蛋白协同完成协同完成钠钾泵：钠钾泵：将Na+泵出细胞，造成胞内外的Na+浓度梯度钠驱动葡萄糖载体蛋白：钠驱动葡萄糖载体蛋白：利用Na+势能驱动，结合葡萄糖，使之与Na+相伴进入细胞（因此又 称同向协同运输）现在学习的是第12页，共20页(二二)小分子和离子的穿膜运输方式小分子和离子的穿

12、膜运输方式思考题：思考题：1 1、各类小分子物质的穿膜机制有何不同？、各类小分子物质的穿膜机制有何不同？各自有哪些穿膜运输方式？各自有哪些穿膜运输方式？2 2、为什么细胞中葡萄糖的穿膜运输要有两种、为什么细胞中葡萄糖的穿膜运输要有两种 形式？分别是如何完成的？形式？分别是如何完成的？现在学习的是第13页，共20页二、膜泡运输二、膜泡运输二、膜泡运输二、膜泡运输概念：概念：大分子及颗粒物质大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜并不直接穿越细胞膜,而是通过一系列而是通过一系列膜囊泡的形成和膜囊泡的形成和融合融合来完成物质转运，此过程来完成物质转运，此过程需消耗能量需消耗能量。分类分类胞吞作用胞吞作用胞

13、吐作用胞吐作用吞噬作用吞噬作用胞饮作用胞饮作用受体介导的胞吞作用受体介导的胞吞作用结构性分泌结构性分泌调节性分泌调节性分泌依据作用方式不同依据作用方式不同依据吞入物质差异依据吞入物质差异现在学习的是第14页，共20页二、膜泡运输二、膜泡运输二、膜泡运输二、膜泡运输（一）胞吞作用（一）胞吞作用(endocytosis)endocytosis)定义：定义：细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质细胞表面发生内陷，由细胞膜将胞外大分子或颗粒物质 包围成小泡，脱离细胞膜进入细胞内的运输过程。包围成小泡，脱离细胞膜进入细胞内的运输过程。1.1.吞噬作用吞噬作用(phagocytosis)phag

14、ocytosis)指细胞内吞较大固体颗粒或分子复合物的过程，指细胞内吞较大固体颗粒或分子复合物的过程，如细菌、细胞碎片、无机尘粒等如细菌、细胞碎片、无机尘粒等 吞噬作用形成的囊泡称吞噬作用形成的囊泡称吞噬体吞噬体（phagosome)phagosome)是原生动物获取营养的重要方式是原生动物获取营养的重要方式 在高等动物和人类是机体免疫系统的重要功能在高等动物和人类是机体免疫系统的重要功能现在学习的是第15页，共20页（一）胞吞作用（一）胞吞作用(endocytosis)endocytosis)2.2.胞饮作用胞饮作用(pinocytosis)pinocytosis)指细胞内吞大分子溶液物质或

15、极微小颗粒的活动指细胞内吞大分子溶液物质或极微小颗粒的活动 吞饮形成的囊泡称吞饮形成的囊泡称胞饮体胞饮体(pinosome)pinosome)大多数细胞具有吞饮作用大多数细胞具有吞饮作用现在学习的是第16页，共20页（一）胞吞作用（一）胞吞作用(endocytosis)endocytosis)3.3.受体介导的胞吞作用受体介导的胞吞作用(receptor mediated endocytosis)receptor mediated endocytosis)概念：概念：特异性很强特异性很强的胞吞作用，大分子与质膜上的受体特异性结合，的胞吞作用，大分子与质膜上的受体特异性结合，然后内陷成有被小窝，

16、继之形成然后内陷成有被小窝，继之形成有被小泡有被小泡，完成物质传送。，完成物质传送。细胞对胆固醇的摄细胞对胆固醇的摄取为例：取为例：现在学习的是第17页，共20页（二）胞吐作用（二）胞吐作用(exocytosis)exocytosis)细胞内某些物质由膜包围成小泡从细胞内部细胞内某些物质由膜包围成小泡从细胞内部逐步移到质膜下方，与质膜融合，把物质排逐步移到质膜下方，与质膜融合，把物质排到细胞外的运输过程。到细胞外的运输过程。概念：概念：按按作作用用方方式式分分类类结构性分泌结构性分泌调节性分泌调节性分泌穿胞吞吐作用穿胞吞吐作用现在学习的是第18页，共20页（三）质膜循环（三）质膜循环定义：定义：在细胞的内吞与外吐过程中伴随着膜的运动，质膜与细在细胞的内吞与外吐过程中伴随着膜的运动，质膜与细胞内膜之间不断地进行着移位、融合或重组，并处于一种动胞内膜之间不断地进行着移位、融合或重组，并处于一种动态平衡中，这一现象称质膜循环。态平衡中，这一现象称质膜循环。现在学习的是第19页，共20页感谢大家观看现在学习的是第20页，共20页