第二节生物膜的功能课件

第二节生物膜的功能物质运输能量转换信息传递第二节生物膜的功能物质运输1一、物质运输离子、小分子物质的运输（穿膜运输）被动运输、主动运输生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）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。一、物质运输离子、小分子物质的运输（穿膜运输）2

简单扩散

物质从高浓度到低浓度的单纯的扩散作用，不需借助载体，不消耗能量。只有小分子量的不带电或疏水分子（H2O、O2、CO2、尿素、乙醇）以此方式过膜。协助扩散

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。指物质顺浓度梯度，不需要消耗代谢能的穿膜运输。1、被动运输㈠离子、小分子物质的运输（穿膜运输）简单扩散指物质顺浓度梯度，不需要消耗3简单扩散与协助扩散的区别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。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，速度出现一个极限值，这是由于载体蛋白的数量限制造成的。简单扩散与协助扩散的区别协助扩散需和膜上的专一性的膜运输蛋白4红细胞依靠葡萄糖转

运蛋白吸收葡萄糖红细胞葡萄糖转运蛋白是相对分子量45kD的内在膜蛋白，以α-螺旋跨膜12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。胞外胞内葡萄糖葡萄糖转运蛋白葡萄糖结合转运蛋白发生构象变化葡萄糖扩散到胞质溶胶转运蛋白构象恢复质膜葡萄糖在细胞内被己糖激酶磷酸化为6-磷酸葡萄糖，6-磷酸葡萄糖不是葡萄糖转运蛋白的底物。—协助扩散红细胞依靠葡萄糖转

运蛋白吸收葡萄糖红细胞葡萄糖转运蛋白是相5

物质逆浓度梯度的穿膜运输，需消耗代谢能，并需专一性的载体蛋白。（1）ATP驱动的主动运输Na+、K+的跨膜运输通过膜上的专一的载体——Na+、K+-泵被运输,Na+、K+-泵又称Na+、K+-ATP酶，它通过水解ATP提供的能量主动向外运输Na+，向内运输K+，每水解1分子ATP向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+。高K+低Na+高Na+低K+2.主动运输质膜胞外胞内2K+3Na+物质逆浓度梯度的穿膜运输，需消耗代谢能6Na+、K+-泵Na+、K+-泵由α、β两个亚基组成，其中α亚基跨膜，上有Na+、K+、ATP及乌本苷结合位点。Na+、K+-泵的作用机制，人们普遍接受的是构象变化假说

α亚基β亚基内外Na+、K+-泵Na+、K+-泵由α、β两个亚基组成，其中7细胞外细胞质Na+Na+PPNa+K+PK+K+123456ATPADPNa+、Mg2+K+P细胞外细胞质Na+Na+PPNa+K+PK+K+1234568膜外Na+高，内Na+低，本身有从外到内的趋势，贮存了能量。Na+顺浓度梯度流向膜内，葡萄糖利用Na+梯度提供的能量，通过专一的运送载体，伴随Na+一起进入细胞。再由Na+、K+-泵将Na+泵出以保持膜两侧的Na+

梯度。不靠ATP水解放能推动，靠离子或H+梯度形式贮存的能量。在动物中，形成这种梯度的离子通常是Na+,如葡萄糖被转运到小肠上皮细胞：外高Na+内低Na+在细菌中，很多情况下是由质子梯度推动（2）离子梯度驱动的主动运输葡萄糖质膜膜外Na+高，内Na+低，本身有从外到内的趋势，贮存了能9质膜对大分子化合物或颗粒不能通透，他们在细胞内运转时都由膜包围，形成细胞质小泡，故称膜泡运输。1.胞吐2.胞吞㈡生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）质膜对大分子化合物或颗粒不能通透，他们在细胞内运转时都由膜包101.胞吐有些物质在细胞内被囊泡裹入形成分泌泡，逐渐移至细胞表面，最后与质膜接触、融合并向外排除，如胰岛素的分泌。质膜细胞质1.胞吐有些物质在细胞内被囊泡裹入形成分泌泡，逐渐移至细胞112.胞吞细胞从外界摄入的大分子或颗粒，逐渐被质膜的一小部分包围而内陷，随后从质膜上脱落下来形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。吞噬作用胞饮作用受体介导的内吞作用2.胞吞细胞从外界摄入的大分子或颗粒，逐渐被质膜的一小部分12吞噬作用：凡以大的囊泡形式内吞较大的固体颗粒、直径达几微米的复合物、微生物及细胞碎片等的过程。如高等动物的免疫系统的巨噬细胞内吞内侵的细菌。胞饮作用：以小的囊泡形式将细胞周围的微滴状液体（直径＜1微米）吞入细胞内的过程。受体介导的内吞作用：内吞物（配体，是蛋白质或小分子）与细胞表面的专一受体结合，并随即引发细胞膜的内陷，形成的囊泡将配体裹入并输入细胞内的过程。胞吞吞噬作用：凡以大的囊泡形式内吞较大的固体颗粒、直径达几微米的13一物质运输㈠离子、小分子物质的运输（穿膜运输）被动运输主动运输㈡生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）胞吐胞吞小结一物质运输㈠离子、小分子物质的运输（穿膜14二、能量转换光合作用：光能化学能氧化磷酸化：化学能生物能叶绿体类囊体膜线粒体内膜（真核）；质膜（原核）二、能量转换光合作用：光能化学能叶绿体类囊体15三、信息传递细胞质膜上存在有多种专一受体，以接受激素等胞间化学信号的作用信息。这些胞间信号称为第一信使。第一信使与膜上的特定受体结合，引起受体蛋白构象变化，继而引起膜上G蛋白的激活并产生第二信使（胞内信使）