内容正文:
第四章 第2节 主动运输与胞吞胞吐
1. 主动运输:
(1)方向:低浓度→高浓度(逆浓度梯度)
(2)特点: ① 逆浓度梯度
② 需要载体蛋白
③ 消耗能量
载体蛋白
特点:特异性(专一性)、与被转运物质结合、空间结构会发生变化、具有饱和性、可以重复利用
一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合)
原因分析:由于不同离子或分子的大小和性质不同,不同蛋白质的空间结构差别也很大
(3)实例:
1) 离子(主要);
2)葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞
3)人红细胞吸收K+
4)轮藻细胞吸收K+
5)细胞吸收葡萄糖(红细胞吸收葡萄糖--协助扩散)
6)植物细胞吸收矿质元素等
7)肾小管对葡萄糖的重吸收
8)甲状腺细胞吸收碘离子
(4)意义:
1)普遍存在于动植物和微生物细胞中
2)细胞通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和有害物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要
注意:
①部分离子还可借助“离子通道”以协助扩散方式进出细胞。(凡是利用“通道蛋白”进出细胞的方式即为协助扩散!)
2. 主动运输相关的细胞器: ① 核糖体(合成载体蛋白);
② 线粒体(提供能量)
3. 主动运输的影响因素 :① 载体蛋白的数目;
② 能量(可用氧气浓度来表示)
注意:
②浓度差有时也会对主动运输产生一定影响,但不是其主要影响因素,可忽略不计。
4.主动运输的图像
5. 囊性纤维化:
(1)临床表现:以反复的呼吸道感染、咳嗽、咳痰和呼吸困难为特征。
(2)发病机制:患者肺部支气管上皮细胞膜上Cl-载体蛋白功能异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。
6. 被动运输与主动运输的比较:
(1)联系:
① 均为小分子物质的跨膜运输方式;
② 均体现了细胞膜的选择透过性,理由:转运蛋白具有特异性,所
以细胞膜具有控制物质进出的功能。
(2)区别:
7.胞吞与胞吐:主要是大分子物质(多糖、蛋白质等)和颗粒性物质进出细胞的方式(有些小分子也是胞吐,如神经递质这些小分子的释放)
(1)特点:
① 不需要转运蛋白
②消耗能量
③需要细胞膜上特定蛋白质的识别
注意:
1.神经递质大部分是小分子物质,但释放的方式也是胞吐。
2.通过核孔运输的大分子物质有mRNA、蛋白质等。
3.需要膜上蛋白质的参与,离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
(2)过程:
① 胞吞:大分子与膜上的蛋白质(非转运蛋白)结合→细胞膜内陷,进而形成囊泡→囊泡包裹着大分子进入细胞内部。( 即进入细胞:胞吞)
例:吞噬细胞吞噬病菌、变形虫的摄食
② 胞吐:细胞内形成囊泡→囊泡包裹大分子→囊泡与细胞膜融合 →排出大分子 (即排出细胞:胞吐)
例:①分泌蛋白(如胰岛素、消化酶、抗体)的分泌过程
②内分泌腺细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶等。
变形虫摄取食物---胞吞,排出食物残渣和废物---胞吐;
痢疾内变形虫分泌蛋白分解酶---胞吞,“吃掉”肠壁组织细胞---胞吐
注意:
小分子物质通过被动运输或主动运输进出细胞,穿过细胞膜;大分子物质通过胞吞、胞吐进出细胞,不穿过细胞膜(穿过膜层数为“0”)。
(细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础)
8. 胞吞、胞吐体现了细胞膜的流动性,理由:囊泡的形成和融合依赖流动性;
被动运输、主动运输体现了细胞膜的选择透过性。理由:见第5条
9.物质运输相关曲线分析
①协助扩散中,Q点之后的限制因素:转运蛋白的数目
②主动运输中,Q点之后的限制因素:载体蛋白的数目
① P点时,无氧呼吸为主动运输提供能量;P点后能量主要由有氧呼吸提供。
② Q点后,主动运输速率的限制因素为载体蛋白的数目。
10.易错点
1).同一种物质进出细胞的运输方式不一定相同
例如:
①钾离子出细胞和钠离子进入细胞为协助扩散,但钾离子进入细胞和钠离子出细胞为主动运输
②人体红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,而小肠绒毛上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖
2)ATP驱动泵:一种ATP酶,通过水解 ATP产生能量,实现高子或小分子逆浓度梯度的跨膜运输。
3).所有物质运输方式的运输速率都受温度影响,温度可以通过影响生物膜的流动性影响物质运输速率,还可以通过影响呼吸作用相关酶的活性,影响能量供应,来影响主动运输和胞吞胞吐速率。
4).主动运输不会使膜内外物质浓度趋于相同
5).通道蛋白只参与协助扩散,载体蛋白参与协助扩散或主动运输
6)跨膜运输跨的是生物膜
7)判定物质运输方式的5个“不要漏掉”
①需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。
②消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐.
③从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。
④影响协助扩散运输速率的因