导图社区 小分子物质和离子的穿膜运输完整版
这是一篇关于小分子物质和离子的穿膜运输完整版的思维导图,包括被动运输和主动运输特点与种类。喜欢的小伙伴可以点个赞哦!
医学细胞生物学第六版修订完整版思维导图,主要内容有脂类(膜脂)、蛋白质(膜蛋白)、糖类(膜糖类)、水,无机盐、金属离子。
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民法分论
穿膜运输
被动运输
定义及特点:通过简单扩散或易化扩散实现物质由高浓度到低浓度的跨膜转运 ,动力来自物质的浓度梯度或电位梯度,不消耗细胞的代谢能
转运非电解质时,,转运方向由浓度差决定;转运电解质时,转运方向由浓度差和电位差决定(电-化学驱动力)。
种类
简单扩散
依赖膜的选择通透性
易于通过膜的物质:脂溶性、非极性的不带电荷小分子物质
不易通过膜的物质:带电荷物质(高度不通透),大分子物质
特点:①溶质分子通过质膜自由扩散,不需要膜转运蛋白协助也称被动扩散 ②由高浓度到低浓度方向进行,所需能量来自高浓度本身所包含的势能,不需要细胞供能
条件:①溶质在膜两侧保持一定的浓度差②溶质必须能透过膜
例:O2、CO2、N2/H2O,尿素,乙醇(不带电荷小的极性分子)/葡萄糖,蔗糖(不带电荷大的极性分子)
通道运输
定义:离子借助离子通道(通道蛋白)的介导,顺电位梯度通过细胞膜的过程
特点:介导被动运输,顺浓度梯度,转运过程不与溶质分子结合,对离子有高度选择性,转运速率快。 多数不持续开放,受闸门控制
门控通道类型
配体门控通道:离子通道型受体,与胞外特定配体结合后构象改变,闸门打开 乙酰胆碱受体是典型的配体门控阳离子通道
电压门控通道:跨膜电位的改变(直接因素)诱发通道蛋白构象变化使通道开放 开放时间只有几毫秒,主要存在于可兴奋细胞,如神经元,肌细胞及腺上皮细胞
应力激活通道:通道蛋白受应力作用,引起构象改变开启门,离子进入细胞引起电位变化 产生电信号,如内耳毛细胞感受声波震动
易化扩散
定义及特点:在特异性的载体蛋白介导下,一些非脂溶性(或亲水性)的物质顺电化学梯度, 不耗细胞代谢能,属于被动运输 主要例子:葡萄糖载体蛋白
特点:①结构特异性:介导该扩散的载体蛋白与所转运分子有特异性结合位点,只能识别一种或一类 ②饱和现象:当转运分子浓度增高到一定,所有载体蛋白结合位点都被占满时,底物转运速率最大不再随底物浓度增加而增大(Vmax反映载体蛋白构象转化的最大速率;Km反映载体蛋白对底物分子的亲和性) ③竞争性抑制:竞争性抑制剂与底物分子竞争载体蛋白结合位点从而阻 断底物分子转运现象;也可被非竞争性抑制剂阻断(结合在载体蛋白的其他位置改变构象)
易化扩散载体蛋白特点
与被转运溶质分子有特异性结合位点
与溶质分子可进行暂时的、可逆性结合
通过构象变化将溶质分子转运至另一侧
恢复原有构象,有最大速率
可被竞争性抑制剂阻断
主动运输
特点:小分子物质逆浓度梯度或电化学梯度运输,耗能(通过水解ATP获能,光吸收,电子传递,顺浓度梯度的离子运动),由特异性载体蛋白介导,通过构象变化进行转运
ATP直接提供能量(ATP驱动泵)(原发性主动运输)
ATP驱动泵(ATP驱动蛋白,运输ATP酶)
特点
①属穿膜蛋白,在膜的胞质侧有一个或多个ATP结合位点,能够水解ATP使自身磷酸化,利用其水解释放的能量将物质从低浓度到高浓度转运,称为“泵”。
②具有转运专一性
分类
P-型离子泵
组成
两个α亚基和两个β亚基
有磷酸化和去磷酸化的过程
Na+-K+泵
Ca+泵
V-型质子泵
V0(穿膜组分)和V1(胞质组分)
F-型质子泵
ABC-转运体
子主题
ATP间接提供能量(协同运输)(继发性主动运输)
协同运输特点
由钠钾泵(或氢泵)与载体蛋白(转运体)协 同作用间接消耗ATP,离子梯度驱动的主动运输
物质穿膜运输所需直接动力来自膜两侧离子 的电化学梯度中的能量。
通过钠钾泵(或氢泵)维持这种离子电化学梯度
类型
共运输:载体蛋白介导的两种溶质分子相同方向的联合转运物质的 逆浓度梯度运输与所依赖的钠、氢离子顺浓度的运输两者方向相同 如钠离子葡萄糖,钠离子氨基酸,钠离子维生素同向转运体等
对向运输:同一种转运体将两种不同的离子或分子向膜的相反方向的 运输过程,由离子浓度梯度驱动。如钠钙离子交换体,钠氢交换体,氯碳酸氢离子交换体。
协调运输是与离子梯度相偶联的主动运输过程,是有膜上钠钾泵等和特异性的载体蛋白 共同协作完成