家教>高中生物>正文

2017高考生物复习知识点:细胞质膜与跨膜运输(5)

2017-02-21 16:31:48 来源:佚名

  
 
  41。简单扩散(simplediffusion)
 
  简单扩散是被动运输的基本方式,不需要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,而只靠膜两侧保持一定的浓度差,通过扩散发生的物质运输。
 
  简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。
 
  一般说来,气体分子(如O2、CO2、N2)、小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性的分子等易通过质膜,大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以通过质膜。
 
  42。促进扩散(facilitateddiffusion)
 
  促进扩散又称易化扩散、协助扩散,或帮助扩散。是指非脂溶性物质或亲水性物质,如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度,不消耗ATP进入膜内的一种运输方式。
 
  促进扩散同简单扩散相比,具有以下一些特点∶
 
  ①促进扩散需要膜蛋白的帮助,并且比简单扩散的速度要快几个数量级。
 
  ②简单扩散的速率与溶质的浓度成正比,而膜蛋白帮助的促进扩散可以达到最大值,当溶质的跨膜浓度差达到一定程度时,促进扩散的速度不再提高。
 
  ③在简单扩散中,结构上相似的分子以基本相同的速度通过膜,而在促进扩散中,运输蛋白具有高度的选择性。如运输蛋白能够帮助葡萄糖快速运输,但不帮助与葡萄糖结构类似的糖类运输。
 
  ④与简单扩散不同,运输蛋白的促进扩散作用也会受到各种抑制。膜运输蛋白的运输作用也会受到类似于酶的竞争性抑制,以及蛋白质变性剂的抑制作用。
 
  43。通道蛋白(channelprotein)
 
  通道蛋白是一类横跨质膜,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动,从质膜的一侧转运到另一侧。通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用,这些小的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输作用具有选择性,所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。
 
  44。电位-门控通道(voltage-gatedchannels)
 
  这类通道的构型变化依据细胞内外带电离子的状态,主要是通过膜电位的变化使其构型发生改变,从而将“门”打开。在很多情况下,门通道有其自己的关闭机制,它能快速地自发关闭。开放往往只有几毫秒时间。在这短暂瞬息时间里,一些离子、代谢物或其它溶质顺着浓度梯度自由扩散通过细胞膜。
 
  电位-门控通道在神经细胞的信号传导中起主要作用,电位�门控通道也存在于其他的一些细胞,包括肌细胞、卵细胞、原生动物和植物细胞。
 
  45。配体-门控通道(ligandgatedchannel)
 
  这类通道在其细胞内或外的特定配体(ligand)与膜受体结合时发生反应,引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化,结果使“门”打开。因此这类通道被称为配体-门控通道,它分为细胞内配体和细胞外配体两种类型。
 
  46。胁迫门控通道(stretch-gatedchannel)
 
  这种通道的打开受一种力的作用,听觉毛状细胞的离子通道就是一个极好的例子。声音的振动推开协迫门控通道,允许离子进入毛状细胞,这样建立起一种电信号,并且从毛状细胞传递到听觉神经,然后传递到脑。
 
  47。载体蛋白(carrierprotein)
 
  载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白。载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性,其上有结合点,只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离。而且,一个特定的载体只运输一种类型的化学物质,甚至一种分子或离子。
 
  载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输。由载体蛋白进行的被动物质运输,不需要ATP提供能量。载体蛋白对物质的转运过程具有类似于酶与底物作用的动力学曲线、可被类似物竞争性抑制、具有竞争性抑制等酶的特性。但与酶不同的是:载体蛋白不对转运分子作任何共价修饰。
 
  48。水通道蛋白(aquaporin)
 
  一种水的分子通道。在动物和植物细胞中已经发现有几种不同的水通道蛋白。在动物细胞中已经鉴定了水通道蛋白家族中的六个成员,在植物中发现了具有类似功能的蛋白质。膜的水通道蛋白AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一种主要蛋白。它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。AQP1蛋白也存在于其他组织的细胞中。AQP1及它的同系物能够让水自由通过(不必结合),但是不允许离子或是其他的小分子(包括蛋白质)通过。
 
  AQP1是由四个相同的亚基构成,每个亚基的相对分子质量为28kDa,每个亚基有六个跨膜结构域,在跨膜结构域2与3、5与6之间有一个环状结构,是水通过的通道。另外,AQP1的氨基端和羧基端的氨基酸序列是严格对称的,因此,同源跨膜区(1,4、2,5、3,6)在质膜的脂双层中的方向相反。AQP1对水的通透性受氯化汞的可逆性抑制,对汞的敏感位点是结构域5与6之间的189位的半胱氨酸。其他几种AQP1与肾功能有关。
 
  49。运输ATPase(transportATPase)
 
  能够水解ATP,并利用ATP水解释放出的能量驱动物质跨膜运输的运输蛋白称为运输ATPase,由于它们能够进行逆浓度梯度运输,所以有称为泵。共有四种类型的运输ATPase:
 
  ①P型离子泵(P-typeionpump),或称P型ATPase。此类运输泵运输时需要磷酸化(P是phosphorylation的缩写),包括Na+-K+泵、Ca2+离子泵。
 
  ②V型泵(V-typepump),或称V型ATPase,主要位于小泡的膜上(V代表vacuole或vesicle),如溶酶体膜中的H+泵,运输时需要ATP供能,但不需要磷酸化。
 
  ③F型泵(F-typepump),或称F型ATPase。这种泵主要存在于细菌质膜、线粒体膜和叶绿体的膜中,它们在能量转换中起重要作用,是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子(F即fector的缩写)。F型泵工作时不会消耗ATP,而是将ADP转化成ATP,但是它们在一定的条件下也会具有ATPase的活性。
 
  ④ABC运输蛋白(ATP-bindingcassettletransportor),这是一大类以ATP供能的运输蛋白,已发现了100多种,存在范围很广,包括细菌和人。
 
  50。协同运输(cotransport)
 
  协同运输又称偶联主动运输,它不直接消耗ATP,但要间接利用自由能,并且也是逆浓度梯度的运输。运输时需要先建立电化学梯度,在动物细胞主要是靠钠泵,在植物细胞则是由H+泵建立的H+质子梯度。
 
  动物细胞中,质膜上的钠泵和载体协作完成葡萄糖、氨基酸等的逆浓度梯度的协同运输。运输的机理是:载体蛋白有两个结合位点,可分别与细胞外的Na+、糖(氨基酸)等结合。Na+和葡萄糖分别与载体结合后,载体蛋白借助Na+/K+泵运输时建立的电位梯度,将Na+与葡萄糖(或氨基酸)同时运输到细胞内。在细胞内释放的Na+又被Na+/K+泵泵出细胞外维持Na+离子的电位梯度。
 
  由于协同运输能够同时转运两种物质,如果两种物质向同一方向运输,则称为同向(synport),例如葡萄糖和Na+的偶联运输,它是由Na+离子梯度驱动的。如果同时转运的两种物质是相反的方向,则称为异向(antiport),如心肌细胞中Na+与Ca2+的交换,也是由Na+离子梯度驱动的。
 
  51。磷酸化运输(phosphorylatingtransport)
 
  该运输方式最早发现于细菌中,后在动物细胞中也发现有类似的跨膜运输方式,又称为基团转运。其机理是通过对被转运到细胞内的分子进行共价修饰(主要是进行磷酸化)使其在细胞中始终维持“较低”的浓度,从而保证这种物质不断地沿浓度梯度从细胞外向细胞内转运。在这种运输系统中,涉及几种酶和一个被称为HPr小分子蛋白;被转移的基团是磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸键上的磷酸基团,运输中所需要的能量则由磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸键提供。在细菌细胞中,这种运输作用主要是进行一些糖的运输,如乳糖、葡萄糖、甘露醇等。

 

 2017高考生物复习知识点:细胞质膜与跨膜运输为大家介绍好了,如果同学们在2017年高考复习备考和高中的学习中还有什么问题的话,请直接拨打智康网高中频道免费咨询电话:4000-121-121,会有专业的高中权威老师和高考备考名师为您解答!

首页 上一页 下一页 尾页

免费领取600元牛师测评体验课

请留下真实信息,以便及时收到通知

高三生物知识点总结汇编,想不想提分看自己啦,提30分不成问题。

新高一分班考冲刺课

  • 手机专享价7定制
  • 有效期至2017年11月30日

高二年级全科

  • 手机专享价7定制
  • 有效期至2017年11月30日

高三年级全科

  • 手机专享价7定制
  • 有效期至2017年11月30日

学习工具