细胞物质的跨膜运输
『壹』 细胞通过哪些方式进行跨膜物质转运的有何异同
细胞来跨膜物质转运源有四种方式:从能量消耗角度可分为主动转运和被动转运.
自由扩散:是指脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程.(被动)
转运对象:CO2、O2、N2、乙醇、尿素等.
特点:① 高浓度→低浓度
② 不耗能
协助扩散:是指一些非脂溶性或脂溶性较小的小分子物质,在膜上载体蛋白和通道蛋白的帮助下,顺电-化学梯度,从高浓度一侧向低浓度一侧扩散.(被动)
特点:① 高浓度→低浓度
② 不需耗能
③ 具有选择性
④ 通透性可改变
主动转运(或主动运输):是细胞通过耗能的过程将物质逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程.
特点:① 高浓度→低浓度,逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性.
膜泡运输(出胞和入胞):出胞指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程.胞吞指大分子物质或物质团块(如细菌、病毒、异物、脂类物质等)进入细胞的过程.
特点:①定向转运
②需要能量
③依赖各种蛋白和偶联机制
④可运输大分子物质
『贰』 细胞的跨膜物质转运方式有哪几种
细胞跨膜物质转运方式有三种:滤过(水溶性扩散),简单扩散(脂溶性扩散),载体转运(包括主动转专运和易化扩散)
1)滤过(水溶性扩散):物质分子借助于流体静压或渗透压随体液通过细胞膜的水性信道由细胞膜的一侧到达另一侧,为被动转运方式.
2)简属单扩散(脂溶性扩散):非极性分子以其所具有的脂溶性溶解于细胞膜的脂质层,顺浓度差通过细胞膜称为简单扩散,也是一种被动转运方式,也称之为被动扩散.
3)
载体转运(包括主动转运和易化扩散):许多细胞膜上具有特殊的跨膜蛋白,控制体内一些重要的内源性生理物质(如糖、氨基酸、神经递质、金属离子)进出细
胞.跨膜蛋白在细胞膜的一侧与物质分子或生理性物质结合后,发生构型改变,在细胞膜的另一侧将结合的物质释出.这种转运方式称为载体转运.
其中主动转运需要耗能,而易化扩散不需要能量,是通过电化学差实现转运,也是一种被动转运.
『叁』 细胞物质的跨膜运输方式哪些需要atp供能哪些不需要哪些需要能量
高中生物中,物质跨膜运输一般考虑三个:
1、自由扩散:不消耗能量,不需要载体;
2、协助扩散:不消耗能量,需要载体;
3、主动运输:需要载体,消耗能量。
『肆』 细胞通过哪些方式进行跨膜物质转运的有何异同
细胞跨膜物质转运有四种方式:从能量消耗角度可分为主动转运和被动转运。
自由内扩散:是指脂溶性的小分子物容质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程。(被动)
转运对象:CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。
特点:①
高浓度→低浓度
②
不耗能
协助扩散:是指一些非脂溶性或脂溶性较小的小分子物质,在膜上载体蛋白和通道蛋白的帮助下,顺电-化学梯度,从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。(被动)
特点:①
高浓度→低浓度
②
不需耗能
③
具有选择性
④
通透性可改变
主动转运(或主动运输):是细胞通过耗能的过程将物质逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程。
特点:①
高浓度→低浓度,逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
膜泡运输(出胞和入胞):出胞指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。胞吞指大分子物质或物质团块(如细菌、病毒、异物、脂类物质等)进入细胞的过程。
特点:①定向转运
②需要能量
③依赖各种蛋白和偶联机制
④可运输大分子物质
『伍』 细胞识别、物质的跨膜运输与什么有关不是应该是糖蛋白吗为什么答案写的蛋白质呢
细胞识别与糖蛋白有关,
物质的跨膜运输与载体蛋白有关,
综合以上,应答:蛋白质
『陆』 细胞的跨膜运输有哪些条件
②中只有在氧气来存在源的条件下才会发生M物质的运输方式——记得只有一个例子,就是丙酮酸要持续进入线粒体,必须在有氧条件下进行.这种方式属于一种特殊过程,与跨膜运输的三种基本方式有差异.
主动运输所需要的能量不一定有氧呼吸供应,无氧呼吸也可.例如厌氧生物一样可以主动吸收物质的.
『柒』 关于细胞膜物质的跨膜运输
物质的跨膜运输主要包括三种途径:被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。
(一)被动运输
1、简单扩散:(自由扩散)
简单扩散的特点是:(1)不耗能,速度较慢;(2)扩散动力是浓度梯度,扩散方向由高浓度区向低浓度区。研究表明,分子通过人工无蛋白的脂双层膜时是按浓度梯度进行扩散,其扩散速度基本上取决于分子的大小及其在油中的相对溶解度。一般较小的非极性分子能很快地扩散通过膜,不带电的小极性分子也能快速通过,大的不带电的极性分子及离子不易透过。
2、促进扩散(协助扩散)
促进扩散的特点是:(1)不耗能,速度较快;(2)动力是浓度梯度;(3)有运输蛋白参加,对扩散的物质具有选择性。促进扩散与简单扩散的不同是有运输蛋白参加,由于蛋白的作用,使速度加快,而且对运输的物质有选择性。运输蛋白是跨膜蛋白分子或是跨膜蛋白分子复合物,它们以多种形式存在,并发现存在于各种生物膜中。
1)载体蛋白
载体蛋白是一类普遍存在于生物膜上的跨膜蛋白,每种载体蛋白能与其特定的溶质分子结合,通过一系列构象变化介导溶质分子的跨膜转运。载体具有高度的特异性(专一性),载体上有结合点,结合点只能与某一种物质进行暂时、可逆的结合或分离,这样一个特定的载体只运输一类(种)分子或离子,将物质由膜的一侧运输到另一侧,这个过程不需要ATP供能。例如E.coli的编码载体β一半乳糖苷透性酶,可协助半乳糖和其它的β一半乳糖苷通过质膜,而合成透性酶缺陷突变体不能利用培养基中的β一半乳糖,因为缺乏这种特异的载体蛋白,不能将半乳糖带入胞内。K+载体为一种抗生素——缬氨霉素,它是一个环状多肽的聚合体,由12个氨基酸组成,环肽内部有极性,可将K+ 络合固定在环的内部,进行运输。
2)通道蛋白
通道蛋白通常是由若干个亚基构成的蛋白复合物,亚基围绕形成跨膜的亲水通道。目前发现的通道蛋白已达100多种,一般通道外极性弱,通道内极性强,这样便于一些分子和离子通过。
(1) 连续通道(永久性通道)
这种通道无调控机制,无选择性,如跨膜形成的水的通道,能使适宜大小的分子、带电溶质,通过简单的自由扩散运动,从膜的一侧到另一侧。
(2)瞬时通道(离子通道)
瞬时通道具有调节性和选择性,这种通道几乎都与离子转动有关,又称离子通道。离子通道在装配蛋白亚基时就留有缝隙,通过蛋白质照片可以看到上面的小孔,它是由蛋白质构型构象变化造成的。离子通道的特点:(1)具有选择性,转运速度快,可达104~106离子/秒,比已知的任何一种载体蛋白快1000倍以上。(2)通道是门控的,可瞬时开关,一般情况下通道门是关闭的,在受到特定刺激时,门可瞬时开放,故又称瞬时通道。瞬时通道可通过膜电位变化、化学信号或压力刺激来打开或关闭。瞬时通道分为:电位门通道、配体门通道、压力激活通道。
(二)主动运输
主动运输是生物膜最重要的运输方式,其运输速度快、效率高,较被动运输快1万至数万倍。主动运输的特点:(1)逆梯度进行,可由低浓底向高浓度运输;(2)需要载体,运输速度快;(3)消耗能量,主动运输要消耗较多的代谢能量。近些年来,主动运输的机制,已发展了由泵作用的概念。动物细胞中主要有以下三种通过“泵”进行的主动运输。
1、Na+-K+泵(Na+泵或Na+-K+-ATPase)
目前各方面工资料证明Na+-K+泵,实质上就是Na+-K+-ATPase,它是膜中的内在蛋白,作用是将细胞内的Na+泵出胞外,同时将胞外的K+泵入胞内。Na+-K+泵由α和β大小二个亚基构成,α为大亚基,分子量约为120KDa,为催化部分,具有ATP酶活性;β为小亚基,分子量为50KDa。在细胞内侧α亚基与Na+结合,激活了ATP酶的活性使ATP分解,高能磷酸根与酶结合,发生磷酸化作用,引起α亚基构象变化。于是与Na+结合的部位转向膜外侧,在膜外侧α亚基对Na+的亲和力低,对K+的亲合力高,因而释放Na+,结合K+。K+在胞外与α亚基的另一位点结合,促使酶发生去磷酸化作用,使磷酸根很快解离,结果α基构象又恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧。在膜内侧,酶与K+亲合力低,与Na+亲合力高,K+在膜内被释放,而又与Na+结合,由此完成一个循环。这种磷酸化和去磷酸化引起的构象变化交替出现,每循环一次,消耗1分子ATP,同时从胞内泵出3个Na+,从胞外泵近2个K+ 。
2、Ca2+泵(Ca2+-ATPase)
Ca2+泵对机体的重要性不亚于Na+K+泵,Ca2+泵是由多肽构成的跨膜蛋白,分子量100KDa。它的运输机制类似于Na+K+-泵,Ca+泵的工作与ATP水解相偶联,每消耗1分子ATP,可从胞内转出2个Ca2+ ,并逆向运输1个Mg2+。Ca2+泵主要存在于细胞膜和内质网膜上,可将Ca2+泵出细胞质,使Ca2+浓度在胞质中维持低水平。一般细胞内游离Ca2+浓度约为10-7mol/L,细胞外为10-3mol/L,因此,该过程也是逆浓度梯度运输。
3、H+泵(质子泵)
1)P型质子泵 这种泵同Na+-K+泵、Ca2+泵很接近,又称H+ -ATPase,转运H+ 过程中可发生磷酸化和去磷酸化作用。
2)V型质子泵 存在于溶酶体膜和液泡膜上,可将H+泵入溶酶体及液泡 。
3)电子传递链 存在于线粒体和类囊体膜上,H+顺浓度梯度运行。
4)细菌的视紫红质(光激活膜)存在于盐细菌的细胞膜上,由光驱动H+的电化学梯度为动力。
4、协同运输(伴随运输)
一般认为,动物细胞对葡萄糖和氨基酸主动运输,不直接需要ATP水解的能量,是由Na+泵排出的Na+所产生的电位梯度的作用,使物质进入细胞。这种运输过程,是由膜上Na+泵和载体共同协作完成的。协同运输中由Na+和运输物共同向一个方向运输的方式,称为共运输;如果被运输物质的方向与离子转运的方向相反,称为对向运输。
(三)胞吞作用与胞吐作用(内吞作用与外排作用)
当细胞摄入大分子或颗粒时,首先被摄入物质先附着于细胞表面,被一小部分质膜逐渐包围,然后质膜凹陷,分离下来,形成胞内的小囊泡(胞吞泡),囊中含有被摄入的物质,这个过程称为胞吞作用。
1.胞吞作用
胞吞作用中,根据吞入囊泡的大小及胞吞物性质,可将胞吞作用分为两种类型。如果胞吞物为固体,形成的囊泡较大,为吞噬作用;若胞吞物为液体或溶质,形成的囊泡较小,则为胞饮作用。
2.受体介导的胞吞作用
在受体介导的胞吞作用中,特定的大分子首先被细胞表面受体识别并结合,然后,所在位置的质膜开始凹陷,形成有被小窝,再分离下来形成有被小泡或有被小囊。该过程可迅速专一地使细胞大量摄入消化特定的大分子,是一种选择性的浓缩机制。有被小窝或有被小泡的包被是由蛋白质构成的,其中最主要的是网格蛋白和接合素蛋白。网格蛋白是一种纤维蛋白,由两条肽链组成纤维状二聚体,3个二聚体组成包被的结构单位――三脚蛋白复合体,进一步构成网格蛋白包被。接合素蛋白可以识别转运分子受体信号,并通过自己将转运分子受体与网格蛋白连在一起。通过受体介导的胞吞作用可以使许多物质,如胆固醇、胰岛素、卵黄蛋白、病毒、细菌等进入细胞。
3.胞吐作用
机体中的胞吐作用通常是物质分泌的主要途径。
1)组成型分泌途径
细胞内从高尔基体形成的分泌囊泡可以稳定地流动到质膜,与质膜融合,将囊泡中的蛋白质和脂类释放到胞外,该过程即组成型分泌途径。
2)调节型分泌途径
调节型分泌途径主要发现于一些特化的细胞中,一些可溶的蛋白和其它物质,如激素等合成分泌后,不能立即释放,需要储存在分泌囊泡内等待信号后再释放。
『捌』 细胞的跨膜物质运输有哪些方式
膜运输和膜泡运输;膜泡运输(能量)分为内吞和外排;被动运输分为单纯扩散和协助扩散(载体)、载体)和被动运输。穿膜运输分为主动运输(能量;^ω^
『玖』 物质的跨膜运输都是由细胞外流向细胞内的吗
概念混淆:
物质运输包括跨膜运输和囊泡运输.
扩膜运输属于小分子或离子进出方式,包括水,气体分子,K,Na,等.有被动和主动之分.
囊泡运输包括胞吞和胞吐作用,一般运输的物质都是大分子类物质,可能是细菌或者很大分子量的蛋白、神经递质等.