高中生物《物质的跨膜运输》课件2（16张PPT）（苏教版必修1）

欢迎进入生物课堂 第一节物质的跨膜运输 1 1被动运输 passivetransport 1 2主动运输 activetransport 1 3胞吞作用 endocytosis 与胞吐作用 exocytosis 物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一 据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的5 30 细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二 第二节细胞通讯与信号传递 细胞通讯与细胞识别 细胞的信号分子与受体 分子开关 molecularswitches 与蛋白激酶 通过细胞内受体介导的信号传递 通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递 由细胞表面整联蛋白介导的信号传递 细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶的网络整合信息 1 1被动运输 passivetransport 1 1 1简单扩散 simplediffusion 特点 沿浓度梯度 或电化学梯度 扩散 不需要提供能量 没有膜蛋白的协助 1 1 2协助扩散 facilitateddiffusion 特点 比自由扩散转运速率高 存在最大转运速率 有特异性膜蛋白的协助 这类特殊的膜转运蛋白主要有载体蛋白和通道蛋白两种类型 膜转运蛋白 载体蛋白 carrierproteins 通透酶 permease 性质 介导被动运输与主动运输 通道蛋白 channelproteins 具有离子选择性 转运速率高 离子通道是门控的 只介导被动运输 又称离子通道 类型 电压门通道 voltage gatedchannel 配体门通道 ligand gatedchannel 压力激活通道 stress activatedchannel 钾电位门通道 钾电位门通道 K 通道具有三种状态 开启 关闭和失活 S4段是电压感受器 S4段上的正电荷可能是门控电荷 当膜去极化时 膜外为负 膜内为正 引起带正电荷的氨基酸残基转向细胞外侧面 通道蛋白构象改变 门 打开 大量K 外流 此时相当于K 的自由扩散 K 电位门和Ach配体门一样只是瞬间 约几毫秒 开放 然后失活 此时N端的球形结构 堵塞在通道中央 通道失活 稍后球体释放 门 处于关闭状态 乙酰胆碱受体 乙酰胆碱受体 N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道 它是由4种不同的亚单位组成的5聚体 总分子量约为290kd 亚单位通过氢键等非共价键 形成一个结构为 2 的梅花状通道样结构 其中的两个 亚单位是同两分子Ach相结合的部位 Ach门通道具有具有三种状态 开启 关闭和失活 当受体的两个 亚单位结合Ach时 引起通道构象改变 通道瞬间开启 膜外Na 内流 膜内K 外流 使该处膜内外电位差接近于0值 引起肌细胞动作电位 肌肉收缩 Ach释放后 瞬间即被乙酰胆碱酯酶水解 通道在约1毫秒内关闭 如果Ach存在的时间过长 约20毫秒后 则通道会处于失活状态 箭毒和 银环蛇毒素可与乙酰胆碱受体结合 但不能开启通道 导致肌肉麻痹 1 2主动运输 activetransport 1 2 1特点 逆浓度梯度 逆化学梯度 运输 需要能量 由ATP直接供能 或与释放能量的过程偶联 协同运输 都有载体蛋白 1 2 2类型 三种基本类型 由ATP直接提供能量的主动运输 钠钾泵 结构与机制 钙离子泵 Ca2 ATP酶 质子泵 P 型质子泵 V 型质子泵 H ATP酶 由ATP间接提供能量的主动运输 协同运输 cotransport 由Na K 泵 或H 泵 与载体蛋白协同作用 靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式 光能驱动的主动运输 见于细菌 钙离子泵 钙离子泵对于细胞是非常重要的 因为钙离子通常与信号转导有关 钙离子浓度的变化会引起细胞内信号途径的反应 导致一系列的生理变化 通常细胞内钙离子浓度 10 7M 显著低于细胞外钙离子浓度 10 3M 主要是因为质膜和内质网膜上存在钙离子转运体系 细胞内钙离子泵有两类 其一是P型离子泵 其原理与钠钾泵相似 每分解一个ATP分子 泵出2个Ca2 另一类叫做钠钙交换器 Na Ca2 exchanger 属于反向协同运输体系 antiporter 通过钠钙交换来转运钙离子 钙离子泵 1 3胞吞作用 endocytosis 与胞吐作用 exocytosis 作用 完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输 在转运过程中 质膜内陷 形成包围细胞外物质的囊泡 又称膜泡运输 属于主动运输 胞吞作用 胞吐作用 胞吞作用 吞噬作用 phagocytosis 细胞内吞较大的固体颗粒物质 如细菌 细胞碎片等 称为吞噬作用 吞噬现象是原生动物获取营养物质的主要方式 在后生动物中亦存在吞噬现象 如 在哺乳动物中 中性颗粒白细胞和巨噬细胞具有极强的吞噬能力 以保护机体免受异物侵害 胞饮作用 pinocytosis 细胞吞入的物质为液体或极小的颗粒物质 这种内吞作用称为胞饮作用 胞饮作用存在于白细胞 肾细胞 小肠上皮细胞 肝巨噬细胞和植物细胞 胞吐作用 与内吞作用的顺序相反 某些大分子物质通过形成小囊泡从细胞内部移至细胞表面 小囊泡的膜与质膜融合 将物质排出细胞之外 这个过程也称为外排作用 exocytosis 细胞内不能消化的物质和合成的分泌蛋白都是通过这种途径排出的 组成型的外排途径 constitutiveexocytosispathway 调节型外排途径 regulatedexocytosispathway 组成型的外排途径 特点 存在于所有真核细胞连续分泌过程用于质膜更新 膜脂 膜蛋白 胞外基质组分 营养或信号分子 调节型外排途径 特点 存在于特化的分泌细胞储存 刺激 释放产生的分泌物 如激素 粘液或消化酶 具有共同的分选机制 分选信号存在于蛋白本身 分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全