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动物生物化学课件6 生物膜与物质运输(1)

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生物膜物质运输优秀课件

生物膜物质运输优秀课件
生物膜两侧的环境往往维持着不对称性，从而建立一 定浓度梯度，这对于细胞有其生理意义。被动运输过程都 是顺着浓度梯度进行，其结果使这种不对称性的消除。故 而需要一种逆浓度梯度的运输来将其平衡，从而不对称性 得以维持。这种逆浓度梯度的运输就是主动运输。
如同易化扩散，主动运输也需要蛋白质的参与;与易 化扩散不同，主动运输需要消耗能量。
渗透: 水通过半透膜的现象叫作渗透。
水从溶质浓度低的一侧向溶质浓度高的 一侧渗透，水的净流动直到膜两侧溶质浓度相 等时才停止。
水的净流动是膜两侧溶液的渗透压存在 差别引起的。 渗透压：半透膜隔开的纯水和含有溶质溶液
之间的压强差。 膜两侧溶液渗透压不同时，水从低渗一 侧向高渗一侧净流动。
Van’t Hoff定律 计算ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ透 压
特点：
需载体蛋白帮助 驱动力为电化学梯度 无饱和现象 非常快
离子通道的分类
按转运的离子分类：
Na+通道, K+通道, Ca2+通道，Cl- 通道， 阳离子通道，阴通道
按门控机制来分类：
电压门控通道 配体门控通道 机械门控通道
五.生物膜对水的通透性
半透膜: 水分子能迅速透过生物膜，而极性的 溶质分子几乎不透过生物膜，所以可把生物膜 看作半透膜（溶剂可透膜而溶质不透膜）。
△G = 5.9J/mol×log10[Ci]/[Co]
[Ci]/[Co]＜1.0，△G＜0，热力学上有利于该 溶质的内流。
例:膜外侧是膜内侧浓度的10倍，
△G = -5.9J/mol
维持10倍差的浓度梯度就意味着储存5.9J/mol 的自由能。
当溶质内流，其浓度梯度减少，△G降低，直 至平衡，△G=0。
扩散是物质由高浓度区域向低浓度区域运 动的自发过程，它倾向于消除该物质在两区域 的浓度差。

第21章 生物膜与物质运输

第21章 生物膜与物质运输
第21章
生物膜与物质运输
生物膜的主要功能有3点：



物质运输 能量转换 信息识别与传递
生物膜（细胞膜、细胞器膜）
细胞膜
流动镶嵌模型
蛋白质 非极 性尾 极性头 磷脂（7成）、胆固 醇（3成）、鞘脂
流动的脂质双分子层构成膜的连续体，而蛋白质象一 群岛屿一样无规则地分散在脂质的“海洋中”。
细胞器膜结构 与细胞膜类似， 但常常是双层 膜。
线粒体
细 胞 核
叶绿体
为什么是双层膜呢？ 功能分化 核膜—形成核孔

内膜面积扩大，成为代谢场所
细胞核
线粒体
生物膜是具有选择通透性的屏障，细胞 能主动地从环境中摄取所需要的营养物 质，同时排出代谢产物和废物，使细胞 维持动态的恒定，这对于维持细胞的生 命活动极为重要。

离子、小分子物质的运输（穿膜运输） 被动运输、 主动运输 生物大分子的跨膜运输（膜泡运输）
图21-15 受体介导的胞吞作用图示（动物细胞摄取胆固醇）
四、离子载体
定义——是一类可溶于脂双层的疏水性的小分子 物质，可增加脂双层对离子的透性。 分类：移动性离子载体、通道形成体
图21-16
两种离子载体

（一）缬氨霉素
从链霉菌中分离的一种抗生素，对K+结合具有高度的 选择性。
图21-17
（三）阴离子运输
阴离子的运输也是通过膜上的运送体系进行的。 以红细胞膜上的带3蛋白为例。 带3蛋白是一个跨膜分布的内在性糖蛋白。在膜 上以二聚体形式存在。每个红细胞有大约5l05二聚 体。二聚体可发生交联形成多聚体。带3蛋白是以 扩展的多肽链多次跨脂双层膜分布的。具有多折叠 的或球状构象。带3蛋白的氨基末端位于细胞内侧。 带3蛋白在执行O2和CO2交换中起重要作用。

最新[指南]考研生化第21章 生物膜与物质输送ppt课件

最新[指南]考研生化第21章 生物膜与物质输送ppt课件

四、老年社会工作实务方法
（一）老年个案工作 1、老年个案工作的定义和性质 ▪ 所谓老年个案工作就是指社会工作者在专
业的价值观指导下，运用专业的知识和技 巧为老年人及其家庭提供资源或情感方面 帮助和支持，以使当事人减低压力、解决 问题和达到良好的福利状态的服务活动。
▪ 老年个案工作的一些基本性质：
（二）社会损害理论和社会重建理论
1、社会损害理论着重讨论的是，有时老年 人一些正常的情绪反应会被他人视为病兆 而作出过分的反应，从而对老人的自我认 知带来损害。
▪ 例如：过分关心→自己无用
▪ 有些所谓的老人问题大多是被标定的结果， 也是老年人自己受消极暗示所产生的连锁 反应，因此，在帮助老年人的过力。
质膜代谢的一种重要方式
（三）蛋白质的跨膜运送 1、分泌蛋白质通过内质网膜的运送——信号肽假说 2、线粒体蛋白的跨膜运送——导肽的功能
四、生物膜运送的分子机理 移动性载体模型和孔道或通道模型——构象变化假说
本章其它部分自学
老年社会工作实务与方法
一、老年社会工作的涵义
1、我国人口老龄化的发展趋势
2、社会重建理论就是意在改变老年人生存 的客观环境以帮助老年人重建自信心。
▪ 社会重建理论的基本模式是：
第一阶段：让老人了解到社会上现存的对老 年人之偏见及错误观念。
第二阶段：改善老年人的客观环境，通过提 倡政府资助的服务来解决老年人的住房、 医疗、贫困等问题。
第三阶段：鼓励老人的自我计划、自我决定， 增强老人自我解决问题的能力。
[指南]考研生化第21章 生物膜 与物质输送
Chapter21 生物膜与物质运送 Membrane & Transportation
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。

高考生物《生物膜与物质运输》PPT复习课件

高考生物《生物膜与物质运输》PPT复习课件

知识总结 （三）细胞膜的功能【生命观念】 3.进行细胞间的信息交流
知识总结 （三）细胞膜的功能【生命观念】
知识总结 （四）细胞壁【生命观念】 1.化学成分：果胶 + 纤维素 2.主要功能：支持、保护
变式训练
（2021·四川成都市·成都七中高三零模）下列关于细胞膜的叙述，错误的 是（ A ） A.细胞膜的组成成分主要是糖蛋白和糖脂 B.不同的细胞膜上可能存在相同的蛋白质 C.变形虫的运动主要依赖细胞膜的流动性 D.病毒识别宿主细胞依赖细胞膜表面受体
用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上 铺展成单分子层，测得其面积恰为红细胞表面积的两倍。
结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
知识总结 （二）生物膜结构的探究【科学探究、科学思维】 2.生物膜结构的探究——阶段二（静态统一模型） ②罗伯特森实验
暗 亮 暗
假说：所有生物膜都由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成 的静态统一结构。
高考生物《生物膜与物质运输》PPT复 习课件
内容导航
讲 考纲考情
讲 核心素养
构 思维导图
核心突破 例题精讲
知识总结
目 录
contents
1
与生物膜相关的实验及探究
2
细胞膜与细胞壁3生物膜系统源自4物质跨膜运输实例
5
物质运输的方式
讲考纲考情
1.最新考纲 （1）生物膜系统的结构和功能(Ⅱ) （2）物质出入细胞的方式Ⅱ （3）实验：通过模拟实验探究膜的透性；观察植物细胞的
变式训练
【答案】D 【解析】A.磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，其中磷脂分子头部亲水朝向
外侧，尾部疏水朝向内侧，故图2为磷脂双分子层的结构，因此2在构建生 物膜模型时作为基本骨架，A正确；B.5蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子 层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分 子层，在构建生物膜模型时，5蛋白质的分布具有不对称性，B正确；C.线 粒体内膜向内腔折叠形成嵴，扩大了内膜的面积，并且线粒体内膜上可以 进行有氧呼吸第三阶段的反应，内膜上蛋白质的含量也比外膜高，因此构 建线粒体模型时内膜需要的2和5比外膜多，C正确；D.在构建细胞膜模型时， 4糖链和5蛋白质结合形成的糖蛋白只分布于细胞膜2的外侧，D错误。故选D。

第2章生物膜与物质运输

第2章生物膜与物质运输
第2章 生物膜与物质运输
几个概念： 细胞膜(cell membrane) 细胞内膜(cell endomembrane) 生物膜(biomembrane) 单位膜（unit membrane）
学习内容
第一节、细胞膜的化学组成 第二节、细胞膜的分子结构 第三节、生物膜的特性* 第四节、细胞膜的功能* 第五节、细胞膜与疾病
Review
名词解释:
被动运输 主动运输 单纯扩散
协同运输 载体蛋白 通道蛋白
胞吞作用 胞吐作用 吞噬作用
生物膜 膜抗原 膜受体
配体
受体介导的内吞作用
易化扩散 内膜系统 胞饮作用 钠钾泵
流动镶嵌模型概述： 1 基本内容；2 主要特点；3 不足之处。
第一节、细胞膜的化学组成
1895年，英国的细胞生理学家奥弗通注意到， 脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比水溶性的
由Na+-K+泵与载体蛋白协同作用,靠 间接消耗ATP所完成的主动运输
同向协同（ symport ） 反向协同（antiport）
物质运输---主动运输
主动运输---协同运输
小分子穿膜运输总结
细胞物质运输
(二)、大分子和颗粒物质的运输*
胞吞作用 （ endocytosis，内吞作用）
人工膜对带电荷的物质，如各 类离子是高度不通透的。
物质运输---被动运输
水的溶剂作用
水 两种存在形式: 游离水和结合水 水在细胞中的作用: 化学溶剂
A．分子小，具有很强的流动性
B．构成它的2个氢原子和1个氧 原子的电荷分布不对称，因 而是极性分子，分子之间以 及与其它极性和带电离子间 可形成氢键结合。
纯合子型家族性高胆固醇血症临床上极其罕见，发 生率仅为百万分之一。一般纯合子FH病人的寿命很 难超过30岁,男性常常在20岁、女性在30岁时出现心 脏缺血的临床症状,颈总动脉超声检查可发现血管内 中膜肥厚以及动脉硬化的早期病变。甚至患儿3岁时 就死于心肌梗塞。

细胞膜及物质运输PPT.

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懂技术，他还需要去找售后服务，这中间又隔了一层。当客户与你谈的时候发现你是专家，就比较容易接近，他会想，“我在哪买不是 买，在你这买的话，以后你可以给我一些帮助”。了解客户的这种心理状态后你就知道该怎么去处理了，就会理解我们为什么强调销售
面或生物膜的非细胞质面。 人员的业务能力要加强，要具备这样的素质的道理了。
物质由高浓度向低浓度一侧的 跨膜运输，转运的动力来自物质的 浓度梯度，不需要细胞提供代谢能 量。
主动运输特点
物质运输是逆浓度梯度方向，需 要消耗能量，能量可以直接来自 ATP 或 来 自 离 子 电 化 学 梯 度 ， 高浓度向低浓度一侧的跨膜运输 ， 师：大家看了美丽夜景的图片和温馨家庭的照片，这一切都离不开电。电能给生活和生产带来了极大的变革和便利。但电又是双刃剑 转 运 的 动 力 来 自 物 质 的 浓 度 梯 度 ， 不 需 要 细 胞 ，用电不当会造成人员伤亡和财产损失。今天，我们就来学习如何安全用电。
生物膜的化学组成 生物膜的特性 生物膜分子结构模型 物质跨膜运输：
小分子物质的跨膜运输、大分子物质和 颗粒物质的跨膜运输。
生物膜的化学组成
主要由脂类（ 50% ） 蛋白质（ 约40~50% ） 糖类（ 2~10%）组成。
膜脂
磷脂、胆固醇和糖脂，其中磷脂含量最多。 由亲水的极性头部和疏水的非极性
2、 学习如何来吃蔬菜，特别小心蔬菜中毒。 小提示91：小组面试成员在面试之前应定下各自要问的问题。 智商测试主要用来测试学龄儿童的智力。作为面试者，可以使用各种专门用于工作的测试来考核应聘者的口头表达、抽象思维和数据 推理能力，通常这些测试比较复杂。国际上普遍看好的工商管理类研究生入学考试成绩（GMAT），已成为进入名牌商学院的必要条 件。
如脂分子在内外两层分布的不对称性，糖分子 分布的不对称性 （2）膜的流动性 膜脂的运动：侧向运动，转动，翻转运动，左 右摆动 烃链的长度及饱和度、胆固醇 膜蛋白的运动：扩散和旋转运动

生物膜和物质运输

生物膜和物质运输

THANKS
感谢观看
道，允许某些物质通过。
03
能量驱动
生物膜通过消耗能量（如ATP）来驱动某些物质的主动运输。这种主动
运输能够逆浓度梯度进行，使得细胞能够根据需要吸收或排出物质。
物质运输对生物膜的影响
改变膜的结构
物质运输过程中，某些物质可能与膜上的脂质或蛋白质发生相互作用，从而改变膜的结构 。例如，某些药物或毒素能够插入到膜的脂质双层中，破坏膜的完整性。
生物膜为物质运输提供结构基础
生物膜作为细胞的基本结构之一，为物质运输提供了必要的场所和通道。膜上的脂质双层和蛋白质共同构成了物质跨 膜运输的基础结构。
物质运输影响生物膜的组成和功能
物质运输过程中涉及的物质和能量交换会影响生物膜的组成和功能。例如，某些物质的跨膜运输需要特定膜蛋白的参 与，这些蛋白在物质运输过程中可能会发生构象变化或与其他蛋白相互作用，从而影响生物膜的组成和功能。
药物设计与研发
1 2 3
靶向药物设计
利用生物膜的特性，设计能够特异性识别并作用 于病变细胞的药物，提高治疗效果和降低副作用 。
药物传递系统
研究生物膜对药物的吸收、分布、代谢和排泄过 程，开发高效的药物传递系统，提高药物的生物 利用度。
药物相互作用研究
探讨药物与生物膜组分之间的相互作用，预测药 物在体内的行为，为合理用药提供依据。
ERA
物质运输的分子机制
01
02
03
载体蛋白
通过构象变化实现物质的 跨膜运输，具有特异性结 合位点。
通道蛋白
形成亲水性通道，允许特 定物质顺浓度梯度通过。
ATP驱动泵
利用ATP水解产生的能量 ，主动转运物质。
物质运输的细胞生物学过程

生物膜与物质运输

生物膜与物质运输


需要通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运（active transport) 逆浓度梯度 消耗能量(如ATP) 需要转运载体
物 质 的 电 化 学 梯 度 简单扩散 促进扩散 主动运输
简单扩散——顺浓度梯度 注意电荷、极性与大小的影响
通道 促进扩散——顺浓度梯度 注意需要载体或通道协助
载体
主动运输
3.3 大分子物质的过膜转运
胞吞与胞吐
受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis ) 免疫球蛋白 低密度脂蛋白（LDL，血浆中的胆固醇转运蛋白）
分泌蛋白的胞内转运过程 信号肽学说（signal peptide hypothesis）
配体 受体
内体 内吞泡
溶酶体 受体介导的细胞内吞作用
以甘油为基础形成的甘油磷脂（glycerophospholipid）
以神经鞘氨醇为基础还 可以形成鞘磷脂
膜脂分子的特点和结构
疏 水 的 非 极 性 的 尾 部
卵磷脂
亲水的极性的头部
双亲性
膜的基本结构——脂质双层（Lipid bilayer）
water
water
微团
双分子层
脂质体
1.2 膜蛋白
2.2 膜的相变温度及其影响因素
相变温度是膜脂物理状态互相转变的临界温度。高于相变
温度时，膜呈流动的液态，低于相变温度时，膜呈凝固的胶态。
相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。烃链短的脂肪酸和不 饱和脂肪酸的含量较高时，膜脂的相变温度较低，膜呈现较好的 流动性。
胆固醇参与膜脂流动性的调节。
2.3 流动镶嵌模型（ Mosaic fluid model）
要点:
生物膜的基本结构是脂质双层,蛋白质或镶嵌在膜上或结
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膜脂分子的特点和结构
双亲性
膜的基本结构——脂质双层（L ip id b ila y e r）
微团
双分子层
脂质体
1.生物膜的化学组成
1.2 膜蛋白
膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所。 可以分为外周蛋白和内在蛋白。 外周蛋白（ p e rip h e ra lp ro te in） 分布于双层脂膜的外表层。 与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 外周蛋白比较亲水，能溶解于水。 内在蛋白（in te g ra lp ro te in） 蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 不容易从膜中分离出来。 主要以α-螺旋形式存在。
第6章 生物膜的化学组成 v 生物膜的结构特点 物质的跨膜运输
生物膜（Bio-membrane）是指细胞的膜系统。 原核生物只有质膜，而真核生物除了质膜，还 有细胞器的膜，如核膜、线粒体膜、内质网膜 等。 几乎所有的生理活动都与生物膜相关，例如物 质运输、能量转换、信息传递、细胞的分裂、 运动、相互识别和通讯，以至肿瘤的发生等。
3.物质的过膜转运
3 .1 .1 小分子物质和离子的过膜转运
浓 度 梯 度
简单扩散
促进扩散
主动运输
简单扩散——顺浓度梯度 顺浓度梯度 简单扩散 顺浓度梯 注意电荷、 注意电荷、极性与大小的影响
通道
载体
促进扩散——顺浓度梯度 顺浓度梯度 促进扩散 注意 需要载体或通道协助
以钠钾泵（ 主动运输 以钠钾泵（Na+ K+ ATPase）为例 ） 主动运输
3.物质的过膜转运
3.1 物质运输的功能 生理意义：维持细胞的容积、形态、渗透压、电 解质的浓度，为细胞的生理活动提供适宜的环境； 从环境摄取营养物质，向环境排出代谢废物。
3.物质的过膜转运
3.1.1 小分子物质和离子的过膜转运
简单扩散（ sim p le d iffu sio n ) 顺浓度梯度、不需要能量 、不需要转运载体 促进扩散（ fa c ilita te d d iffu s io n ） 由高浓度向低浓度、不需要能量 需通道蛋白或载体蛋白介导 主动转运（ a ctive tra n sp o rt) 逆浓度梯度 消耗能量 转运载体
以钠钾泵，又称 以钠钾泵，又称Na+ K+ ATPase 为例。 为例。 它是广泛存在于动物细胞膜上的 离子运载体，为蛋白二聚体。 离子运载体，为蛋白二聚体。其功 能是保持细胞内高钾低钠， 能是保持细胞内高钾低钠，细胞外 高钠低钾的浓度梯度， 高钠低钾的浓度梯度，转运过程消 耗ATP。 。 钠钾泵有两种构型： 钠钾泵有两种构型： EI型：亲钠排钾，脱磷酸的形式 亲钠排钾， EII型：亲钾排钠，磷酸化的形式 亲钾排钠， 种构型发生一次互变，转运出3个 两种构型发生一次互变，转运出 个 Na+ ，输入 个K+ ，消耗一分子 输入2个 ATP。 。
2.生物膜的结构特点
2 .2 膜的相变温度及其影响因素
相变温度（Tc)是膜脂物理状态互相转变的临界温 度。高于相变温度时，膜呈流动的液态，低于相变温度 时，膜呈凝固的胶态。 相变温度受膜脂中脂肪酸的组成影响。烃链短的脂 肪酸和不饱和脂肪酸的含量较高时，膜脂的相变温度较 低，膜呈现较好的流动性。胆固醇参与膜脂流动性的调 节。
3.物质的过膜转运
3.1.2 大分子物质的过膜转运
＊胞吞与胞吐 ＊受体介导的内吞作用
免疫球蛋白 低密度脂蛋白（LDL）
＊分泌蛋白的胞内转运
信号肽学说（signal peptide hypothesis）
内吞泡形成的电镜照片
LDL通过受体介导实现细胞内吞 通过受体介导实现细胞内吞
CH2OH H2 O O C CH OH H OH H H H H OH
一个动物的上皮细胞及其膜系统
1.生物膜的化学组成
所有生物膜几乎都是由蛋白质和脂类两大物质组成，尚含 有少量糖、金属离子和水。 1.1 膜脂（lipid） 磷脂分子（甘油磷脂、鞘磷脂） 糖脂（神经节甘脂） 胆固醇
甘油磷脂（glycerophospholipid ）
鞘磷脂（sphingophospholipid ）
生物膜的结构
跨膜蛋白
内在蛋白
1.生物膜的化学组成
1 .3 膜糖
生物膜中的糖类化合物在信息 传递和相互识别方面具有 重要 作用。 糖蛋白上的 寡糖链总是 指向细胞的 外面
2.生物膜的结构特点 2.1 生物膜的运动
膜脂分子：分子摆动、旋转异构运动、侧向运动、跨膜翻转等。 膜蛋白：扩散运动 、旋转运动。
2.生物膜的结构特点
2.3 流动镶嵌模型（ Mosaic fluid model） ①脂质双层是膜的基本结构。膜脂分子在不断运动中， 在生理条件下，呈流动的液晶态。 ②细胞质膜上的蛋白质有的结合于膜的表面，有的镶嵌 在膜内，它们与膜脂分子之间存在相互作用。 ③膜的各种成分在脂双层上的分布是不对称的，膜上的 糖基总是暴露在质膜的外表面上。
O HN C R
OH C C C HH H
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。
CH2CH2 CH3
12
主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
(神经鞘氨醇)
半乳糖脑苷脂
胆固醇的分子结构
核糖体 新生肽链
胞液
信号肽受体蛋白
合成的蛋白质
SRP受体 受体 信号肽
信号肽酶
内质网腔
信号肽假说（ Si g
n
a
l
p