第21章生物膜与物质运输

1、生物膜的结构模型示意图生物膜的结构模型示意图-流动镶嵌模型流动镶嵌模型 生物膜与物质跨膜运输生物膜与物质跨膜运输1、被动运输与主动运输被动运输与主动运输2、小分子物质的运送小分子物质的运送 3、生物大分子的跨膜运送生物大分子的跨膜运送 4、跨膜运送的分子机制跨膜运送的分子机制 被动运输被动运输 定义：定义：顺浓度梯度的跨膜运输，不需要能量的输入顺浓度梯度的跨膜运输，不需要能量的输入 简单扩散：小分子量的不带电或疏水分子以此方式跨简单扩散：小分子量的不带电或疏水分子以此方式跨膜运输，该过程不具有饱和性膜运输，该过程不具有饱和性 协助扩散：依赖于特定的协助扩散：依赖于特定的内在膜蛋白内在膜蛋白，分

2、子结合到膜，分子结合到膜一侧的蛋白上，该一侧的蛋白上，该蛋白质发生构象改变蛋白质发生构象改变将该分子运送到膜的另将该分子运送到膜的另一侧释放出来。包括亲水性分子（葡萄糖和氨基酸等）一侧释放出来。包括亲水性分子（葡萄糖和氨基酸等） 特点：特点：运输速率取决于浓度差和分子大小、电荷以及溶解性运输速率取决于浓度差和分子大小、电荷以及溶解性主动运输主动运输定义：逆浓度梯度的运输，需要能量的供给定义：逆浓度梯度的运输，需要能量的供给 atp驱动的主动运输：能量来自驱动的主动运输：能量来自atp的水解的水解 离子驱动的主动运输：能量来自离子顺浓离子驱动的主动运输：能量来自离子顺浓度梯度的运动度梯度的运动

3、特点特点 专一性专一性 运输速度可达到饱和状态运输速度可达到饱和状态 具有方向性具有方向性 选择性抑制选择性抑制 需要能量需要能量 o2的胞外浓度的胞外浓度吸收速度吸收速度简单扩散简单扩散葡萄糖胞外浓度葡萄糖胞外浓度吸收速度吸收速度协助扩散协助扩散自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散如葡萄糖进入人的红细胞如葡萄糖进入人的红细胞如如h2o、co2等小分子，等小分子，甘油、乙醇等脂溶性分子甘油、乙醇等脂溶性分子被动运输和主动运输示意图被动运输和主动运输示意图 2小分子物质的运送小分子物质的运送 生物膜的脂双层结构中含有疏水区，对运生物膜的脂双层结构中含有疏水区，对运输的物质具有高度的选择通透性。输的物

4、质具有高度的选择通透性。 分子越小而且分子越小而且疏水性或非极性越强疏水性或非极性越强，通过，通过越容易；越容易；不带电荷的小分子容易通过不带电荷的小分子容易通过。 同向运输和反向运输以及协同运输同向运输和反向运输以及协同运输 小分子物质和离子的过膜转运小分子物质和离子的过膜转运 简单扩散（简单扩散（simple diffusion)顺浓度梯度顺浓度梯度不需要供应能量不需要供应能量 协助扩散（协助扩散（facilitated diffusion）顺浓度梯度顺浓度梯度不需要供应能量不需要供应能量需要通道蛋白或载体蛋白介导需要通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运（主动转运（active transpo

5、rt)逆浓度梯度逆浓度梯度消耗能量消耗能量(如如atp)需要转运载体需要转运载体简单扩散简单扩散促进扩散促进扩散主动运输主动运输物质的电化学梯度物质的电化学梯度 简单扩散简单扩散顺浓度梯度顺浓度梯度注意电荷、极性与大小的影响注意电荷、极性与大小的影响 促进扩散促进扩散顺浓度梯度顺浓度梯度 注意需要载体或通道协助注意需要载体或通道协助 通道通道载体载体3、生物大分子的跨膜运送、生物大分子的跨膜运送 （1）胞吐胞吐作用作用 细胞内的物质被囊泡细胞内的物质被囊泡裹入形成分泌泡，与裹入形成分泌泡，与细胞质膜接触，融合细胞质膜接触，融合释放出被裹入的物质释放出被裹入的物质的过程的过程胞吞胞吞胞吐胞吐 离

6、子载体离子载体 可溶解于脂双层的疏水性小分子，增加脂双层对可溶解于脂双层的疏水性小分子，增加脂双层对离子的透性。离子的透性。 大多数离子载体是微生物合成的，有些离子载体大多数离子载体是微生物合成的，有些离子载体是抗生素是抗生素 分为：移动性离子载体和通道形成体分为：移动性离子载体和通道形成体4、跨膜运送的分子机制、跨膜运送的分子机制1、移动性载体模型、移动性载体模型2、孔道或、孔道或通道通道模型模型 3、构象变化假说、构象变化假说移动性载体模型移动性载体模型孔道或通道模型孔道或通道模型构象变化假说构象变化假说两两种种类类型型门门控控离离子子通通道道能力提升能力提升1 解读图表解读图表右图表示的

7、是一个动物细右图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓胞内外不同离子的相对浓度。分析图表提供的信息，度。分析图表提供的信息，结合本章所学知识，回答结合本章所学知识，回答问题。问题。1、哪种离子通过主动运输、哪种离子通过主动运输进入细胞？进入细胞？2、哪种离子通过主动运输、哪种离子通过主动运输排出细胞？排出细胞？3、你是如何作出以上判断、你是如何作出以上判断 的？的？细胞内细胞内细胞外细胞外100150离子浓度离子浓度/mmol.l 1500nakmg2cl离子种类离子种类k+ mg2+na+ cl主动运输主动运输,物质逆浓度进行物质逆浓度进行2 根据下图所示曲线回答下列问题根据下图所示曲线回

8、答下列问题 运输速率浓度差协助扩散协助扩散（1）从图中可知该种物质进入细）从图中可知该种物质进入细 胞的方式是什么胞的方式是什么? （2）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度）从图中可以看出物质通过细胞膜的运输速度 与细胞外浓度的关系是什么与细胞外浓度的关系是什么? （3）上述运输方式中，加入蛋白酶后曲线是否会）上述运输方式中，加入蛋白酶后曲线是否会 发生变化？为什么？发生变化？为什么？ 在一范围内在一范围内,物质的运输速率与外界浓度成正比物质的运输速率与外界浓度成正比会会,载体受到破坏载体受到破坏3 下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：（1）

9、a代表代表_分子；分子；b代表代表_； d代表代表_。（3）动物细胞吸水膨胀时）动物细胞吸水膨胀时b的厚度变小，这说明的厚度变小，这说明b具有具有 _。（4）在）在ae的五种过程中，代表被动转运的是的五种过程中，代表被动转运的是_。（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号）可能代表氧气转运过程的是图中编号_；。；。蛋白质蛋白质磷脂分子磷脂分子糖蛋白糖蛋白流动性流动性b、c、db思维拓展思维拓展1透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜，透析型人工肾起关键作用的是人工合成的血液透析膜， 其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，这是模其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，这是模 拟了生物膜的（拟了生物膜的（ ） a流动