文档介绍：Chapter21 生物膜与物质运送
Membrane & Transportation
生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传递、运动和免疫等生物功能。
细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以维持其正常的功能。
细胞或细胞器通过生物膜,从膜外选择性地吸收所需要的养料,同时也要排出不需要的物质。
在各种物质跨膜转运过程中,细胞膜起着重要的调控作用。
生物膜的功能
转运功能
一、被动运送与主动运送
根据物质运送自由能变化的情况分:
(一)被动运输(passive transport)
即顺浓度梯度的方向跨膜运送的过程。特点是:物质的运送速率即依赖于膜两侧运送物质的浓度差,又与被运送物质的分子大小、电荷和在脂双层中的溶解性有关。
不需供能,自发进行(自由能减少,熵增加)。
(二)主动运送(active transport)
即逆浓度梯度(或电荷梯度或电化学梯度)的方向跨膜运送的过程。特点是(1)专一性(膜转运蛋白);(2)运送速度可以达到饱和状态;(3)方向性;(4)选择性抑制。
需要供给能量,不能自发进行(自由能增加,熵减少) 。
转运通道
载体蛋白和通道蛋白
二、小分子物质的运送
运送蛋白;单向运送和协同运送(同向运送和反向运送)
小分子运送主要通过运送蛋白体系来实现:
(一)“Na+—K+泵”与“Na+,K+—ATP 酶”
是一个四聚体膜蛋白,乌本苷是特异性抑制剂。
(二)“Ca+泵”与“Ca+—ATP 酶”
是一个四聚体膜。
其活性受钙调蛋白影响,因此调蛋白可刺激细胞对Ca+的吸收。
运送蛋白;单向运送和协同运送(同向运送和反向运送)
(三)阴离子的运送、糖和氨基酸的运送、基团运送(自学53页)
(四)ATP/ADP交换体(线粒体膜上)
是一个分子量为30000的多肽,在膜上是以二聚体的形式存在——“两态闸门—孔道机制假说”
ATP/ADP交换体易于向外运输ATP,向内运输ADP。
三、生物大分子的跨膜运送(55页)
(一)胞吐作用(endocytosis)
囊泡的形成
与细胞膜融合
释放外排物质
(二)胞吞作用(exocytosis)
摄入大分子物质
细胞膜内陷
囊泡的形成
作用:完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输,又称膜泡运输或批量运输(bulk transport)。属于主动运输。