导图社区 细胞膜与物质的穿膜运输
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!
编辑于2019-04-03 01:47:09细胞膜与物质的穿膜运输
细胞膜的化学组成和生物学特性
细胞膜的化学组成
膜脂(结构骨架)
磷脂(主要成分)
甘油磷脂
特征
以甘油为骨架,甘油分子的1、2位羟基与脂肪酸形成酯键,3位羟基与磷酸基团形成酯键
鞘磷脂
不以甘油为骨架,在高尔基复合体合成
胆固醇(稳定细胞膜和调节膜的流动性)
哺乳动物细胞膜富含胆固醇和糖脂,线粒体膜富含心磷脂,大肠杆菌质膜不含胆固醇
糖脂(质膜的非胞质面)
由脂类和寡糖构成,原核和真核细胞膜表面
细菌和植物细胞-糖脂(甘油磷脂的衍生物),动物细胞膜-鞘氨醇的衍生物
作用:作为细胞受体,参与细胞的识别、黏附、信号传导
脂质体
作为运载体
将相应的抗体构建到脂质体膜上
质双层的特点
构成分隔两个水溶性的屏障
连续的,未发现有游离边界,自动重排修复损伤
有柔性,可变性的
膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合
内在蛋白(穿膜蛋白:70%~80%),去垢剂分离内在膜蛋白(十二烷基磺酸钠SDS-离子型,Triton X-100非离子型-可获得有功能的膜蛋白)
外在膜蛋白(周边蛋白:20%~30%),极性外侧,非极性内侧。(血影蛋白、锚定蛋白)
脂锚定蛋白(脂连接蛋白),位于膜的两侧
膜糖类覆盖细胞膜表面
细胞外被(糖萼)
定义
在大多数真核细胞表面有富含糖类的周缘区
功能
保护细胞抵御各种物理、化学损伤,参与细胞的识别、黏附、迁移
细胞膜的生物学特性
细胞膜的功能
屏障作用,物质运输,信号传递,细胞识别,能量转换
膜蛋白不对称性(指膜各种成分分布不均匀,包括种类和数量)决定膜功能的方向性
膜脂的不对称性
膜蛋白的不对称性
膜糖的不对称性
膜的流动性(膜脂的流动性和膜蛋白的运动性)是膜功能活动的保证
脂双层为液晶态二维流体
相变:由于温度的改变导致膜状态改变
功能:细胞连接建立,信号传导,细胞的运动,生长分裂,物质转运、分泌、吞噬
膜脂分子的运动方式
侧向扩散
翻转运动
旋转运动
弯曲运动
影响膜脂流动性的因素
膜双分子层含有不饱和脂肪酸越多,膜的相变温度越低,流动性越大
脂肪酸链短的相变温度低,流动性大
胆固醇的双重调节作用(在相变温度上,起到稳定质膜,增加有序性的作用,在相变温度下,防止低温时膜流动性突然降低)
卵磷脂与鞘磷脂的比值下降,流动性也下降
膜蛋白越多,膜脂的流动性越小
膜脂的极性基团,环境温度,PH,离子强度
膜蛋白的运动性
侧向扩散
膜蛋白在膜脂中可以自由漂浮和在膜表面扩散
荧光漂白恢复技术(研究膜蛋白和膜脂流动性的方法)
旋转运动(旋转扩散)
膜蛋白的运动性(限制)
药物抑制细胞能量转换,膜蛋白的运动不会有影响
膜蛋白聚集形成复合物
整合蛋白与周边蛋白相互作用
膜蛋白与细胞骨架成分连接以及膜脂的相互作用
细胞膜的分子结构模型
片层结构模型具有三层夹板式结构特点(蛋白质-磷脂-蛋白质)
单位膜模型体现膜形态结构的共同特点(两暗一明:单位膜)
磷脂分子亲水端头部向外,附着的蛋白质分子构成暗线,磷脂分子的疏水尾部构成明线
流动镶嵌模型
膜双分子层有晶体分子排列的有序性,也有液体的流动性
膜蛋白与脂双分子层结合是动态的,不对称的具有流动性结构
脂筏模型深化了对膜结构和功能的认识
脂筏(比膜的其他部分厚,有秩序且较少流动)
提供有利于蛋白质变构的环境,形成有效的构象
参与信号传导、受体介导的胞吞、胆固醇代谢运输
脂筏功能紊乱(HIV、肿瘤、动脉粥样硬化、疯牛病、肌营养不良)
小分子物质和离子的穿膜运输
简单扩散、离子通道扩散、 易化扩散、主动运输
膜的选择性通透和简单扩散
简单扩散(一定的浓度差、溶质能过膜):高浓→低浓,不耗能,不用协助蛋白载体
脂溶性、非极性、不带电小分子可以通过简单扩散转运
溶液的温度越高,膜的有效面积越大,物质经简单扩散的转运速度快
膜运输蛋白介导的穿膜运输
载体蛋白(转运体):通过自身构象改变来运送溶质过膜
易化扩散(帮助扩散)是载体蛋白介导的被动运输
不耗能,顺物质浓度梯度或电化学梯度转运
特点(结构特异性:每种易化扩散载体蛋白)
通道蛋白(水溶性通道贯穿脂双层)
大分子和颗粒物质的穿膜运输
胞吞作用
胞吐作用