小分子物質的跨膜運輸
㈠ 試述小分子物質跨膜轉運的方式
一、單純擴散
1.概念:單純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。單純擴散的多少取決於膜兩側該脂溶性物質的濃度差及其通過細胞膜的難易程度。濃度差決定著物質能否擴散、擴散方向及擴散速率。
2.轉運對象:CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。
3.特點:簡單的物理擴散,不需要細胞提供能量,其能量來源於濃度差形成的勢能,是一個被動過程。
二、易化擴散
易化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的過程。它包括兩種方式,即經載體中介的易化擴散和經通道中介的易化擴散。
(一)經載體中介的易化擴散
1.概念:許多重要的營養物質,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等在膜上載體蛋白的介導下,由高濃度一側向低濃度一側的跨膜轉運。
2.特徵:①結構特異性高;②飽和現象;③競爭性抑制;④順濃度梯度。
(二)經通道中介的易化擴散
1.概念:溶液中帶電離子,藉助於離子通道蛋白的介導,順濃度梯度或電位差的跨膜轉運過程。通道是一類貫穿脂質雙分子層,中央帶有水性孔道的跨膜蛋白。以通道中介的易
化擴散引起的跨膜轉運是細胞生物電現象發生的基礎。
2.轉運對象:帶電離子,如Na+、K+、Ca2+、Cl-等
3.特徵:①結構特異性不如載體嚴格;②無飽和現象;③通道具有靜息、激活和失活
等不同功能狀態;④具有離子選擇性和門控特性。
三、主動轉運
主動轉運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。可分為原發性主動轉運和繼發性主動轉運兩類。
(一)原發性主動轉運
1.概念:細胞直接利用代謝產生的能量將物質逆濃度梯度或電位梯度進行跨膜轉運的過程。
2.轉運對象:通常是帶電離子。
3.特點:①直接利用細胞代謝產生的ATP;②介導轉運的膜蛋白稱為離子泵(ATP酶),如鈉泵、鈣泵、氫泵等。
鈉-鉀泵是在細胞膜上普遍存在的離子泵,簡稱鈉泵。鈉泵具有ATP酶的活性,又稱為Na+-K+依賴性ATP酶。鈉泵的活動對維持細胞正常的結構及功能具有重要的意義:①鈉泵活動造成的膜內外Na+和K+濃度差是細胞生物電活動產生的前提,其生電性活動一定程度上可影響靜息電位的數值;②鈉泵活動能維持細胞的正常形態、胞質滲透壓、體積、pH、Ca2+濃度的相對穩定;③鈉泵活動造成的細胞內高K+,是細胞內許多代謝反應所必需的條件;④鈉泵活動所造成的膜內外Na+濃度勢能差(勢能儲備)是其他物質繼發性主動轉運的動力。
(二)繼發性主動轉運
1.概念:多種物質在進行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉運時,所需的能量不直接來自ATP的分解,而是依靠Na+在膜兩側濃度差,即依靠存儲在離子濃度梯度中的能量完成轉運,這種間接利用ATP能量的主動轉運過程稱為繼發性主動轉運。
2.轉運對象:①葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜上皮及腎小管上皮細胞的重吸收;②神經遞質在突觸間隙被神經末梢重吸收;③甲狀腺上皮細胞的聚碘;④腎小管上皮細胞的Na+-H+交換、Na+ ——Ca2+交換等。
3.特點:①間接利用細胞代謝產生的ATP能量;②介導轉運的膜蛋白為轉運體。如果被轉運的離子或分子都向同一方向運動,稱為同向轉運,相應的轉運體稱為同向轉運體;如果被轉運的離子或分子彼此向相反方向運動,則稱為反向轉運或交換,相應的轉運體稱為反向轉運體或交換體。
(關於大分子的轉運:
四、出胞和胞吞
1.概念: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。
2.轉運對象:大分子物質或物質團塊。
3.特點:均屬於耗能的主動轉運過程)
㈡ 小分子物質跨膜運輸有哪些機制根據機制的不同,分為哪幾種類型
有自動擴散,主動運輸和協助擴散。自動擴散是不需要跨膜蛋白協助,水分子等通過濃度梯度從細胞膜一側擴散到另一側。主動運輸,是在跨膜蛋白,也就是通道的作用下,需要消耗能量,講小分子物質從膜的一側運輸到另一側。協助擴散是指在專門的跨膜蛋白通道下,不需要藉助能力的擴散。
㈢ 主動運輸,被動運輸都屬於小分子物質的跨膜運輸嗎
主動運輸,被動運輸都屬於小分子物質的跨膜運輸
大分子物質就通過胞吞胞吐進出細胞
㈣ 主動運輸,被動運輸都屬於小分子物質的跨膜運輸嗎 大分子物質就通過胞吞胞吐進出細胞嗎
主動運輸,被動運輸都屬於小分子物質的跨膜運輸
大分子物質就通過胞吞胞吐進出細胞
㈤ 小分子物質跨膜運輸方式有哪些
1、自由擴散,其特點是:①沿濃度梯度(或電化學梯度)擴散;②不需要提供能量;③沒有膜蛋白的協助。
2、協助擴散,也稱促進擴散(faciliatied diffusion),其運輸特點是: ①比自由擴散轉運速率高;②存在最大轉運速率; 在一定限度內運輸速率同物質濃度成正比。如超過一定限度,濃度再增加,運輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結合位點已達飽和;③有特異性,即與特定溶質結合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。
3、主動運輸,其特點是:①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。
㈥ 小分子物質跨膜運輸有哪些機制
有自動擴散,主動運輸和協助擴散。自動擴散是不需要跨膜蛋白協助,水分子等通過濃內度梯度從細容胞膜一側擴散到另一側。主動運輸,是在跨膜蛋白,也就是通道的作用下,需要消耗能量,講小分子物質從膜的一側運輸到另一側。協助擴散是指在專門的跨膜蛋白通道下,不需要藉助能力的擴散。
㈦ 小分子物質進出細胞的方式都是跨膜運輸嗎
跨膜運輸可以分為自由擴散和協助擴散,小分子物質進出細胞的方式主要是自由擴散,因此屬於跨膜運輸。
細胞內外的物質運輸的方式有三種:
自由擴散的方式是由高濃度到低濃度,主要的運輸的物質有:①氣體分子(氮氣,氧氣,二氧化碳等)以及水分子②脂溶性物質(如甘油,脂肪酸,維生素D,性激素等)③有機小分子(如乙醇,尿素,苯等)
協助擴散的方式也是由高濃度到低濃度,主要運辦理的物質有::①哺乳動物成熟紅細胞吸收葡萄糖(最典型)②人教版高中教材中還涉及到了一種水通道蛋白。例如水生動物卵母細胞在低滲溶液不膨脹,也就是說,除了簡單的自由擴散,水分子的跨膜還存在通道蛋白介導的運輸③少數離子存在特殊的離子載體,可介導離子以協助擴散的方式順電化學梯度進行跨膜運輸。如纈氨黴素介導的K+ 和鈣離子載體A23187介導的鈣離子跨膜運輸
主動運輸主要是低濃度到高濃度,在特殊情況下也有從高濃度到低濃度的情況,主要運輸的物質有::①哺乳動物成熟紅細胞吸收葡萄糖(最典型)②人教版高中教材中還涉及到了一種水通道蛋白。例如水生動物卵母細胞在低滲溶液不膨脹,也就是說,除了簡單的自由擴散,水分子的跨膜還存在通道蛋白介導的運輸③少數離子存在特殊的離子載體,可介導離子以協助擴散的方式順電化學梯度進行跨膜運輸。如纈氨黴素介導的K+ 和鈣離子載體A23187介導的鈣離子跨膜運輸
㈧ 小分子物質跨膜運輸為什麼不能體現膜流動性
因為跨膜運輸中只有胞吞胞吐能體現膜的流動性,而只有大分子物質的跨膜運輸才需要胞吞胞吐,因此小分子物質跨膜運輸不能體現膜流動性 (小分子體現的是選擇透過性)