細胞物質的跨膜運輸
『壹』 細胞通過哪些方式進行跨膜物質轉運的有何異同
細胞來跨膜物質轉運源有四種方式:從能量消耗角度可分為主動轉運和被動轉運.
自由擴散:是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散過程.(被動)
轉運對象:CO2、O2、N2、乙醇、尿素等.
特點:① 高濃度→低濃度
② 不耗能
協助擴散:是指一些非脂溶性或脂溶性較小的小分子物質,在膜上載體蛋白和通道蛋白的幫助下,順電-化學梯度,從高濃度一側向低濃度一側擴散.(被動)
特點:① 高濃度→低濃度
② 不需耗能
③ 具有選擇性
④ 通透性可改變
主動轉運(或主動運輸):是細胞通過耗能的過程將物質逆濃度梯度或電位梯度進行的跨膜轉運過程.
特點:① 高濃度→低濃度,逆濃度梯度(逆化學梯度)運輸;
②需要能量(由ATP直接供能)或與釋放能量的過程偶聯(協同運輸),並對代謝毒性敏感;
③都有載體蛋白,依賴於膜運輸蛋白;
④具有選擇性和特異性.
膜泡運輸(出胞和入胞):出胞指胞質內的大分子物質以分泌囊泡的形式排出細胞的過程.胞吞指大分子物質或物質團塊(如細菌、病毒、異物、脂類物質等)進入細胞的過程.
特點:①定向轉運
②需要能量
③依賴各種蛋白和偶聯機制
④可運輸大分子物質
『貳』 細胞的跨膜物質轉運方式有哪幾種
細胞跨膜物質轉運方式有三種:濾過(水溶性擴散),簡單擴散(脂溶性擴散),載體轉運(包括主動轉專運和易化擴散)
1)濾過(水溶性擴散):物質分子藉助於流體靜壓或滲透壓隨體液通過細胞膜的水性信道由細胞膜的一側到達另一側,為被動轉運方式.
2)簡屬單擴散(脂溶性擴散):非極性分子以其所具有的脂溶性溶解於細胞膜的脂質層,順濃度差通過細胞膜稱為簡單擴散,也是一種被動轉運方式,也稱之為被動擴散.
3)
載體轉運(包括主動轉運和易化擴散):許多細胞膜上具有特殊的跨膜蛋白,控制體內一些重要的內源性生理物質(如糖、氨基酸、神經遞質、金屬離子)進出細
胞.跨膜蛋白在細胞膜的一側與物質分子或生理性物質結合後,發生構型改變,在細胞膜的另一側將結合的物質釋出.這種轉運方式稱為載體轉運.
其中主動轉運需要耗能,而易化擴散不需要能量,是通過電化學差實現轉運,也是一種被動轉運.
『叄』 細胞物質的跨膜運輸方式哪些需要atp供能哪些不需要哪些需要能量
高中生物中,物質跨膜運輸一般考慮三個:
1、自由擴散:不消耗能量,不需要載體;
2、協助擴散:不消耗能量,需要載體;
3、主動運輸:需要載體,消耗能量。
『肆』 細胞通過哪些方式進行跨膜物質轉運的有何異同
細胞跨膜物質轉運有四種方式:從能量消耗角度可分為主動轉運和被動轉運。
自由內擴散:是指脂溶性的小分子物容質順濃度差通過細胞膜的擴散過程。(被動)
轉運對象:CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。
特點:①
高濃度→低濃度
②
不耗能
協助擴散:是指一些非脂溶性或脂溶性較小的小分子物質,在膜上載體蛋白和通道蛋白的幫助下,順電-化學梯度,從高濃度一側向低濃度一側擴散。(被動)
特點:①
高濃度→低濃度
②
不需耗能
③
具有選擇性
④
通透性可改變
主動轉運(或主動運輸):是細胞通過耗能的過程將物質逆濃度梯度或電位梯度進行的跨膜轉運過程。
特點:①
高濃度→低濃度,逆濃度梯度(逆化學梯度)運輸;
②需要能量(由ATP直接供能)或與釋放能量的過程偶聯(協同運輸),並對代謝毒性敏感;
③都有載體蛋白,依賴於膜運輸蛋白;
④具有選擇性和特異性。
膜泡運輸(出胞和入胞):出胞指胞質內的大分子物質以分泌囊泡的形式排出細胞的過程。胞吞指大分子物質或物質團塊(如細菌、病毒、異物、脂類物質等)進入細胞的過程。
特點:①定向轉運
②需要能量
③依賴各種蛋白和偶聯機制
④可運輸大分子物質
『伍』 細胞識別、物質的跨膜運輸與什麼有關不是應該是糖蛋白嗎為什麼答案寫的蛋白質呢
細胞識別與糖蛋白有關,
物質的跨膜運輸與載體蛋白有關,
綜合以上,應答:蛋白質
『陸』 細胞的跨膜運輸有哪些條件
②中只有在氧氣來存在源的條件下才會發生M物質的運輸方式——記得只有一個例子,就是丙酮酸要持續進入線粒體,必須在有氧條件下進行.這種方式屬於一種特殊過程,與跨膜運輸的三種基本方式有差異.
主動運輸所需要的能量不一定有氧呼吸供應,無氧呼吸也可.例如厭氧生物一樣可以主動吸收物質的.
『柒』 關於細胞膜物質的跨膜運輸
物質的跨膜運輸主要包括三種途徑:被動運輸、主動運輸和胞吞與胞吐作用。
(一)被動運輸
1、簡單擴散:(自由擴散)
簡單擴散的特點是:(1)不耗能,速度較慢;(2)擴散動力是濃度梯度,擴散方向由高濃度區向低濃度區。研究表明,分子通過人工無蛋白的脂雙層膜時是按濃度梯度進行擴散,其擴散速度基本上取決於分子的大小及其在油中的相對溶解度。一般較小的非極性分子能很快地擴散通過膜,不帶電的小極性分子也能快速通過,大的不帶電的極性分子及離子不易透過。
2、促進擴散(協助擴散)
促進擴散的特點是:(1)不耗能,速度較快;(2)動力是濃度梯度;(3)有運輸蛋白參加,對擴散的物質具有選擇性。促進擴散與簡單擴散的不同是有運輸蛋白參加,由於蛋白的作用,使速度加快,而且對運輸的物質有選擇性。運輸蛋白是跨膜蛋白分子或是跨膜蛋白分子復合物,它們以多種形式存在,並發現存在於各種生物膜中。
1)載體蛋白
載體蛋白是一類普遍存在於生物膜上的跨膜蛋白,每種載體蛋白能與其特定的溶質分子結合,通過一系列構象變化介導溶質分子的跨膜轉運。載體具有高度的特異性(專一性),載體上有結合點,結合點只能與某一種物質進行暫時、可逆的結合或分離,這樣一個特定的載體只運輸一類(種)分子或離子,將物質由膜的一側運輸到另一側,這個過程不需要ATP供能。例如E.coli的編碼載體β一半乳糖苷透性酶,可協助半乳糖和其它的β一半乳糖苷通過質膜,而合成透性酶缺陷突變體不能利用培養基中的β一半乳糖,因為缺乏這種特異的載體蛋白,不能將半乳糖帶入胞內。K+載體為一種抗生素——纈氨黴素,它是一個環狀多肽的聚合體,由12個氨基酸組成,環肽內部有極性,可將K+ 絡合固定在環的內部,進行運輸。
2)通道蛋白
通道蛋白通常是由若干個亞基構成的蛋白復合物,亞基圍繞形成跨膜的親水通道。目前發現的通道蛋白已達100多種,一般通道外極性弱,通道內極性強,這樣便於一些分子和離子通過。
(1) 連續通道(永久性通道)
這種通道無調控機制,無選擇性,如跨膜形成的水的通道,能使適宜大小的分子、帶電溶質,通過簡單的自由擴散運動,從膜的一側到另一側。
(2)瞬時通道(離子通道)
瞬時通道具有調節性和選擇性,這種通道幾乎都與離子轉動有關,又稱離子通道。離子通道在裝配蛋白亞基時就留有縫隙,通過蛋白質照片可以看到上面的小孔,它是由蛋白質構型構象變化造成的。離子通道的特點:(1)具有選擇性,轉運速度快,可達104~106離子/秒,比已知的任何一種載體蛋白快1000倍以上。(2)通道是門控的,可瞬時開關,一般情況下通道門是關閉的,在受到特定刺激時,門可瞬時開放,故又稱瞬時通道。瞬時通道可通過膜電位變化、化學信號或壓力刺激來打開或關閉。瞬時通道分為:電位門通道、配體門通道、壓力激活通道。
(二)主動運輸
主動運輸是生物膜最重要的運輸方式,其運輸速度快、效率高,較被動運輸快1萬至數萬倍。主動運輸的特點:(1)逆梯度進行,可由低濃底向高濃度運輸;(2)需要載體,運輸速度快;(3)消耗能量,主動運輸要消耗較多的代謝能量。近些年來,主動運輸的機制,已發展了由泵作用的概念。動物細胞中主要有以下三種通過「泵」進行的主動運輸。
1、Na+-K+泵(Na+泵或Na+-K+-ATPase)
目前各方面工資料證明Na+-K+泵,實質上就是Na+-K+-ATPase,它是膜中的內在蛋白,作用是將細胞內的Na+泵出胞外,同時將胞外的K+泵入胞內。Na+-K+泵由α和β大小二個亞基構成,α為大亞基,分子量約為120KDa,為催化部分,具有ATP酶活性;β為小亞基,分子量為50KDa。在細胞內側α亞基與Na+結合,激活了ATP酶的活性使ATP分解,高能磷酸根與酶結合,發生磷酸化作用,引起α亞基構象變化。於是與Na+結合的部位轉向膜外側,在膜外側α亞基對Na+的親和力低,對K+的親合力高,因而釋放Na+,結合K+。K+在胞外與α亞基的另一位點結合,促使酶發生去磷酸化作用,使磷酸根很快解離,結果α基構象又恢復原狀,於是與K+結合的部位轉向膜內側。在膜內側,酶與K+親合力低,與Na+親合力高,K+在膜內被釋放,而又與Na+結合,由此完成一個循環。這種磷酸化和去磷酸化引起的構象變化交替出現,每循環一次,消耗1分子ATP,同時從胞內泵出3個Na+,從胞外泵近2個K+ 。
2、Ca2+泵(Ca2+-ATPase)
Ca2+泵對機體的重要性不亞於Na+K+泵,Ca2+泵是由多肽構成的跨膜蛋白,分子量100KDa。它的運輸機制類似於Na+K+-泵,Ca+泵的工作與ATP水解相偶聯,每消耗1分子ATP,可從胞內轉出2個Ca2+ ,並逆向運輸1個Mg2+。Ca2+泵主要存在於細胞膜和內質網膜上,可將Ca2+泵出細胞質,使Ca2+濃度在胞質中維持低水平。一般細胞內游離Ca2+濃度約為10-7mol/L,細胞外為10-3mol/L,因此,該過程也是逆濃度梯度運輸。
3、H+泵(質子泵)
1)P型質子泵 這種泵同Na+-K+泵、Ca2+泵很接近,又稱H+ -ATPase,轉運H+ 過程中可發生磷酸化和去磷酸化作用。
2)V型質子泵 存在於溶酶體膜和液泡膜上,可將H+泵入溶酶體及液泡 。
3)電子傳遞鏈 存在於線粒體和類囊體膜上,H+順濃度梯度運行。
4)細菌的視紫紅質(光激活膜)存在於鹽細菌的細胞膜上,由光碟機動H+的電化學梯度為動力。
4、協同運輸(伴隨運輸)
一般認為,動物細胞對葡萄糖和氨基酸主動運輸,不直接需要ATP水解的能量,是由Na+泵排出的Na+所產生的電位梯度的作用,使物質進入細胞。這種運輸過程,是由膜上Na+泵和載體共同協作完成的。協同運輸中由Na+和運輸物共同向一個方向運輸的方式,稱為共運輸;如果被運輸物質的方向與離子轉運的方向相反,稱為對向運輸。
(三)胞吞作用與胞吐作用(內吞作用與外排作用)
當細胞攝入大分子或顆粒時,首先被攝入物質先附著於細胞表面,被一小部分質膜逐漸包圍,然後質膜凹陷,分離下來,形成胞內的小囊泡(胞吞泡),囊中含有被攝入的物質,這個過程稱為胞吞作用。
1.胞吞作用
胞吞作用中,根據吞入囊泡的大小及胞吞物性質,可將胞吞作用分為兩種類型。如果胞吞物為固體,形成的囊泡較大,為吞噬作用;若胞吞物為液體或溶質,形成的囊泡較小,則為胞飲作用。
2.受體介導的胞吞作用
在受體介導的胞吞作用中,特定的大分子首先被細胞表面受體識別並結合,然後,所在位置的質膜開始凹陷,形成有被小窩,再分離下來形成有被小泡或有被小囊。該過程可迅速專一地使細胞大量攝入消化特定的大分子,是一種選擇性的濃縮機制。有被小窩或有被小泡的包被是由蛋白質構成的,其中最主要的是網格蛋白和接合素蛋白。網格蛋白是一種纖維蛋白,由兩條肽鏈組成纖維狀二聚體,3個二聚體組成包被的結構單位――三腳蛋白復合體,進一步構成網格蛋白包被。接合素蛋白可以識別轉運分子受體信號,並通過自己將轉運分子受體與網格蛋白連在一起。通過受體介導的胞吞作用可以使許多物質,如膽固醇、胰島素、卵黃蛋白、病毒、細菌等進入細胞。
3.胞吐作用
機體中的胞吐作用通常是物質分泌的主要途徑。
1)組成型分泌途徑
細胞內從高爾基體形成的分泌囊泡可以穩定地流動到質膜,與質膜融合,將囊泡中的蛋白質和脂類釋放到胞外,該過程即組成型分泌途徑。
2)調節型分泌途徑
調節型分泌途徑主要發現於一些特化的細胞中,一些可溶的蛋白和其它物質,如激素等合成分泌後,不能立即釋放,需要儲存在分泌囊泡內等待信號後再釋放。
『捌』 細胞的跨膜物質運輸有哪些方式
膜運輸和膜泡運輸;膜泡運輸(能量)分為內吞和外排;被動運輸分為單純擴散和協助擴散(載體)、載體)和被動運輸。穿膜運輸分為主動運輸(能量;^ω^
『玖』 物質的跨膜運輸都是由細胞外流向細胞內的嗎
概念混淆:
物質運輸包括跨膜運輸和囊泡運輸.
擴膜運輸屬於小分子或離子進出方式,包括水,氣體分子,K,Na,等.有被動和主動之分.
囊泡運輸包括胞吞和胞吐作用,一般運輸的物質都是大分子類物質,可能是細菌或者很大分子量的蛋白、神經遞質等.