细胞膜的物质转运功能课件

分解ATP产生能量
2K+泵至细胞内;3Na+泵至细胞外
维持[Na+]o高、[K+]i高 原先的不均匀分布状态 钠-钾泵的这种活动还为其它一些物质转运 的提供了动力（如葡萄糖、氨基酸的吸收：Na+-
载体-葡萄糖、Na+-载体-氨基酸的复合体形式进行 的联合转运）。
2.继发性主动转运（也称协同转运）
概念：间接利用ATP能量的主动转运过程。
（优选）细胞膜的物质转运功能
（一）被动转运(passive transport)
概念：小分子物质顺电位或化学梯度跨膜的转 运过程。
特点： ①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯度 所贮存的势能） ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
1.单纯扩散(simple diffusion)
（2）通道介导的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
定义：是指由镶嵌在细胞膜上的通道蛋白来完成 的一种易化扩散方式。
可转运的物质：适当大小的带电荷的分子或离子， 如：Na+, K+, Ca2+, H2O 。
机理：
高浓度
通道蛋白
简单扩散
低浓度
④通道蛋白类型： 持续开放 间断开放——闸门通道
配体闸门通道 电压闸门通道
配体
高浓度
通道蛋白
低浓度
(3)特点: ①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
②不需另外消耗能量 ③选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性） ④饱和性（∵结合位点是有限的） ⑤竟争性（∵经同一特殊膜蛋白质转运） ⑥离子通道的门控性（∵特殊膜蛋白质的变构是有条 件的，如化学门控通道、电压门控通道、机械门控通 道） •有相应的离子通道阻断剂

各种离子水化后因直径加大，因而不能通过水 通道
经载体的易化扩散
载体也称转运体，是介导多种水溶性小分子物质或离子 跨膜转运的一类整合膜蛋白
经载体的易化扩散
经载体的易化扩散是指水溶性小分子物质在载体蛋白介 导下顺浓度梯度进行的跨膜转运，属于载体介导的被动 转运
经载体的易化扩散
由于载体转运时载体蛋白需经历“与底物结合-构象变化 -与底物解离”等一系列过程，因此物质经载体转运的速 率较慢
结构特异性
各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物
饱和现象
由于细胞膜中载体的数量和转运速率有限，当被转运的 底物浓度增加到一定程度时，底物的扩散速度便达到最 大值(Vmax)，不再随底物浓度的增加而增大，这种现象 称为载体转运的饱和现象
最大扩散速度Vmax能反映载体蛋白构象转换的最大速 率
扩散速度达Vmax—半(1/2Vmax)时的底物浓度，称为 米氏常数(Km)
肌肉活动时，含GLUT4的囊泡通过出胞而插入肌细胞 膜，可使肌细胞得到更多的葡萄糖
血中胰岛素水平增高时，GLUT4囊泡可在几分钟内启 动出胞而插入细胞膜，大大提高细胞转运葡萄糖的能力
有些糖尿病患者常伴有GLUT4数量或功能降低，此时 即使胰岛素水平正常仍不能有效转运葡萄糖，出现胰岛 素抵抗
特点
速度很慢
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各种带电离子，尽管其直径很小，却也不能通透 膜脂质双层
O2、CO2、N2等高脂溶性小分子的跨膜扩散速 度很快
分子较大的非脂溶性物质，如葡萄糖、氨基酸等， 很难直接通过膜脂质双层
单纯扩散
转运速率
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主要取决于被转运物在 膜两侧的浓度差和膜对
该物质的通透性
物质所在溶液的温度愈 高、膜有效面积愈大，

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以载体为中介的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
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(3)特点:
①顺浓度差 ②不消耗能量
③需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
④特异性或选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性） ⑤饱和性（∵结合位点是有限的） ⑥竞争性抑制（∵经同一特殊膜蛋白质转运） ⑦
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二、易化扩散(facilitated diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,由
膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。
(2)分类:
①以通道为中介的易化扩散
②一载体为中介的易化扩散
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以通道为中介的易化扩散
[Na+]o ＞ [Na+]i
[K+]i ＞[K+]o
融合处出现裂口
分泌物一次性排出
囊泡的膜成为细胞膜的组成部分
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入胞:
细胞膜上的受体对物质的“辨认” 发生特异性结合形成复合物 结合处C膜凹陷 凹陷膜与细胞膜断离 整个进入细胞质内
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作业：
1、比较单纯扩散和异化扩散的异同。 2、比较被动转运与主动转运的异同。
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第二节 细胞膜的受体功能
受体：是指镶嵌在C膜脂质双分子层中的各种 特异性蛋白质分子，它能选择性地和C膜外 的活性物质结合，实现跨膜信号传递或跨 膜信号转换，引起C膜的电位变化或C内生 理效应的变化。如C膜上的糖蛋白、脂蛋白、 糖脂蛋白等。
配体：凡能与受体特异性结合并产生效应的 物质，统称为配体或化学信号。如激素、 神经递质、抗原、药物等。

细胞膜的物质转运作用1.细胞膜的物质转运2.物质转运的分类3.各类物质转运的实例【细胞膜的物质转运】细胞膜是细胞的保护膜，它具有着重要的作用，不仅起到屏障保护作用，还可以实现细胞内部和外部物质的转运、选择性过滤等功能。

细胞膜的物质转运是这么一个过程，它允许细胞利用外部物质来增强各自的功能，并保护细胞免受外界影响。

【物质转运的分类】物质转运可以分为三类，分别是随机运输、电动运输和液体运输。

随机运输是指通过细胞膜的自由渗透来实现的运输方式，这种方式物质来去自由，也可以被称为非结构性运输。

电动运输也就是细胞膜电位梯度的自发作用下，某些物质受控于细胞膜上电压势的影响而被运输，这种方式可以将细胞外的某些重要元素如离子、苯甲清等运入细胞内部。

液体运输，即利用细胞膜的液快机制，通过改变其外形以便物质的运输，是一种自发性的运输方式。

【各类物质转运的实例】在随机运输的运输方式中，比如O2的渗透运输，它的这种自由渗透受到细胞膜膜电位的影响，当细胞膜电位发生变化时，O2就会随着变化而发生渗透；此外，K+、Ca2+等离子可以通过细胞膜的随机运输进入细胞内。

电动运输中，由于细胞内外电压差的存在，Na+和K+等阳离子可以被尤其是Na+运[3]输参与的转运蛋白“操纵”穿过细胞膜，将细胞外离子传输到细胞内;然而质子（如H+）在电动运输时，只能借助转运蛋白实现运输，且只能从低离子到高离子，从细胞内到细胞外。

液体运输也是一种重要的细胞膜物质转运形式，其最大特点是被运输物质只要满足缩减就可以转换为胞囊或胞泡形式，在利用细胞膜改变形态的作用下运输到另一端，它可以实现大分子的跨膜传输。

比如有一种能量转换的叫做雨后橄榄球，它能够利用一个细胞，将膜外或膜内的大分子疏水物质运入细胞内，而不用通过渗透或转运蛋白等方式。