细胞膜与物质运输Cell Membrane

必看！高中生物细胞膜与物质的穿膜运输学习笔记。物质跨膜运输的方式可分为两大类，一类是小分子和离子物质的跨膜运输，包括主动运输和被动运输，另一类是大分子和颗粒物质的膜泡运输，包括胞吞作用和胞吐作用。如果能帮到你，欢迎点赞收藏啊！

细胞膜与物质运输

• 化学成分和分子结构
  • 化学组成
    • 膜脂
      • 磷脂（主要）
        • 磷酸甘油酯
          • （最简单的是磷脂酸）
        • 鞘磷脂
      • 胆固醇
        • 对膜脂物理状态有调节作用 双亲媒性分子 可阻止磷脂凝集成晶体结构
      • 糖脂
    • 膜蛋白
      • 功能：机械支撑，作为载体蛋白，受体，抗原，酶等在物质运输，信号传递，免疫反应等方面起作用
      • 跨膜蛋白（transmembrane protein）（70-80）
        • l 跨膜蛋白（transmembrane protein）：又称膜整合内在蛋白、镶嵌蛋白，具有受体、载体、酶的作用；
      • 膜周边蛋白(peripheral protein)
        • l 膜周边蛋白(peripheral protein)：又称膜外在，具有支架、收缩、调节作用。
      • 脂锚定蛋白（lipid-anchored protein）（脂连蛋白）
        • l 膜锚定蛋白（lipid-anchored protein）：又称脂连接蛋白。
      • 概要
    • 膜糖（构成细胞被）
  • 液体镶嵌模型
    • 脂双层构成膜的连贯主体，它既具有固体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双分子层镶嵌结合。强调了膜的流动性和膜蛋白与脂类分子间的镶嵌关系。
    • 1 脂质分子排成双层，构成生物膜基本骨架
    • 2 蛋白质或联结于膜内表面，或嵌入或贯穿于脂双分子层
    • 3 糖类或联结于膜外表面，与去层蛋白质和脂质亲水端结合，构成糖蛋白或糖脂
    • 4 膜两侧结构不对称，各种成分不对称
    • 5 膜脂和膜蛋白具有一定的流动性
    • 优缺点
      • 缺点
        • 该模型缺点：没有说明具有流动性的细胞膜在变化过程中怎样保持膜的相对完整性和稳定性，忽视了蛋白质分子对膜流动性的控制作用。
      • 优点
        • 该模型优点：强调了膜的流动性以及球形蛋白质与脂双分子层的镶嵌关系，可以解释许多膜中所发生的现象。
  • 膜的主要理化特征
    • 膜的不对称性分布
      • 膜蛋白的不对称性
      • 膜脂的不对称性分布
    • 膜的流动性
      • 膜脂的流动性
      • 膜蛋白的运动性
  • 影响膜流动的因素
    • 脂肪酸链的长度与不饱和度
      • 脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大
    • 胆固醇和磷脂的比值
      • 升高下降
    • 卵磷脂与鞘磷脂的比值
      • 升高下降
    • 膜蛋白
    • 离子强度
    • 金属离子
    • 温度
    • PH
• 细胞膜与物质的跨膜转运
  • 穿膜运输
    • 是否耗能？
    • 被动运输
      • 是否需要蛋白质？ 载体蛋白介导的协散特征：特异饱和，可抑制
      • 简单扩散
        • 特点
          • 顺浓度梯度运输
          • 不依靠膜运输蛋白（直接穿过膜的脂双层）
          • 不消耗细胞的代谢能
          • 概要
      • 离子通道扩散
        • 门通道
          • 门通道（gated channels）： 是一类不持续开放的，受“闸门”控制的通道；特定的刺激可引起这类通道短时间开放使溶质通过，所以形象地称之为“门通道” 。
          • 电压门控通道
          • 配体门通道
          • 机械门通道
          • 特征
            • 转运速度很快
            • 高度的选择性
            • 都是被动运输。
      • 易化扩散（帮助扩散）
        • 葡萄糖、氨基酸、核苷酸等物质的运输，需载体蛋白的介导。 载体蛋白介导的易化扩散具有以下主要特征：高度特异性；饱和现象；可抑制性
        • 特点
          • 顺浓度梯度运输
          • 不消耗细胞的代谢能
          • 依靠膜载体蛋白协助
      • *水通道扩散
        • 无门控通道，饱和与膜电位依赖性有关，有些除作为水的特殊通道外，还运送其他物质
      • 离子泵：是膜上的一种能将离子逆浓度梯度转运的载体蛋白，实质是一种ATP酶。 离子泵具有载体和酶的两重作用。
        • 种类： 钠钾泵 钙泵（Ca2+-ATP酶） 质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶
          • 以Na+—K+泵（ Na+—K+ pump)为例说明离子泵的作用机制。 组成：大亚基：跨膜蛋白，具有ATP酶活性，是催化亚单位。在细胞质侧有Na+和ATP结合的部位，外侧有K+和乌本苷结合的部位。 小亚基：具有组织特异性的糖蛋白，功能不详。 作用过程 是通过ATP水解供能驱动泵构型改变来完成的。 每水解一分子ATP所释放的能量可泵出3个Na+ ，泵入2个K+。 应用乌本苷能抑制Na+—K+泵 。
    • 主动运输
      • 离子泵
        • 是膜上的一种能将离子逆浓度梯度转运的载体蛋白，实质是一种ATP酶。 离子泵具有载体和酶的两重作用。 种类：钠钾泵 钙泵（Ca2+-ATP酶）质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶
      • 伴随运输
        • 同向
        • 对向
        • 间接耗能
  • 膜泡运输
    • 胞吞
      • 吞噬作用（固体）
      • 胞饮作用（液体和溶质或极微小颗粒物质的过程 。）
      • 受体介导的胞吞作用（有被小泡运输）
        •  ①被吞物质与特异受体结合；  ②受体配体复合物在有被小窝(coated pit)聚集；  ③衔接蛋白adaptin、笼蛋白clathrin、动力素dynamin协助质膜内陷；  ④形成有被小泡；  ⑤笼蛋白迅速脱离形成无被小泡；  ⑥与内体融合，受体回到质膜，内吞物与溶酶体融合。
    • 胞吐
      • 固有分泌 连续性
      • 受调分泌 调节性
• 膜转运系统异常与疾病
  • 载体蛋白异常
    • 肾性糖尿病
    • 子主题
    • 胱氨尿酸症
  • 离子通道异常
    • 囊性纤维化
• 相较较快