2024年农学动物生理学基础复习：细胞膜的跨膜物质转运功能

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　　2024年农学动物生理学基础复习：细胞膜的跨膜物质转运功能

　　1、被动转运：包括单纯扩散和易化扩散两种形式。

　　特点：a、在物质转运过程中不需要细胞代谢提供能量

　　b、物质转运是顺电-化学梯度转运

　　(1)单纯扩散：指小分子脂溶性物质由高浓度的一侧通过细胞膜向低浓度的一侧转运的过程。

　　单纯扩散的取决于膜两侧的物质浓度梯度和膜对该物质的通透性。

　　单纯扩散在物质转运的当时是不耗能的，其能量来自高浓度本身包含的势能。

　　(2)易化扩散：指非脂溶性小分子物质在特殊膜蛋白的协助下，由高浓度的一侧通过细胞膜向低浓度的一侧移动的过程。

　　参与易化扩散的膜蛋白有载体蛋白质和通道蛋白质。

　　①以载体为中介的易化扩散特点如下：(1)竞争性抑制;(2)饱和现象;(3)高度结构特异性。

　　②以通道为中介的易化扩散特点如下：(1)高速性;(2)离子选择性;(3)门控，a、化学门控性通道 如乙酰胆碱通道、氨基酸通道、葡萄糖通道。b、电压门控通道 如钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道;(4)无饱和性

　　2、主动转运，包括原发性主动转运和继发性主动转运。

　　主动转运是指细胞消耗能量将物质由膜的低浓度一侧向高浓度的一侧转运的过程。

　　特点：(1)在物质转运过程中，细胞要消耗能量;

　　(2)物质转运是逆电-化学梯度进行;

　　(3)转运的为小分子物质;

　　(4)原发性主动转运主要是通过离子泵转运离子，

　　继发性主动转运是指依赖离子泵转运而储备的势能从而完成其他物质的逆浓度的跨膜转运。

　　最常见的离子泵转运为细胞膜上的钠泵(Na+-K+泵)，

　　其生理作用和特点如下：

　　(1)钠泵是由一个催化亚单位和一个调节亚单位构成的细胞膜内在蛋白，催化亚单位有与Na+、ATP结合点，具有ATP酶的活性。

　　(2)其作用是逆浓度差将细胞内的Na+移出膜外，同时将细胞外的K+移入膜内。

　　(3)与静息电位的维持有关。

　　(4)建立离子势能贮备：分解的一个ATP将3个Na+移出膜外，同时将2个K+移入膜内，这样建立起离子势能贮备，参与多种生理功能和维持细胞电位稳定。

　　(5)可使神经、肌肉组织具有兴奋性的离子基础。

　　3、出胞和入胞作用。(均为耗能过程)

　　出胞：是指某些大分子物质或物质团块由细胞排出的过程，主要见于细胞的分泌活动。

　　入胞：指细胞外的某些物质团块进入细胞的过程。

　　因特异性分子与细胞膜外的受体结合并在该处引起的入胞作用称为受体介导式入胞。

　　记忆要点：

　　(1)小分子脂溶性物质可以自由通过脂质双分子层，因此，可以在细胞两侧自由扩散，扩散的方向决定于两侧的浓度，它总是从浓度高一侧向浓度低一侧扩散，这种转运方式称单纯扩散。正常体液因子中仅有O2、CO2、NH3以这种方式跨膜转运，另外，某些小分子药物可以通过单纯扩散转运。

　　(2)非脂溶性小分子物质从浓度高向浓度低处转运时不需消耗能量，属于被动转运，但转运依赖细胞膜上特殊结构的“帮助”，因此，可以把易化扩散理解成“帮助扩散”。什么结构发挥“帮助”作用呢?——细胞膜蛋白，它既可以作为载体将物质从浓度高处“背”向浓度低处，也可以作为通道，它开放时允许物质通过，它关闭时不允许物质通过。体液中的离子物质是通过通道转运的，而一些有机小分子物质，例如葡萄糖、氨基酸等则依赖载体转运。至于载体与通道转运各有何特点，只需掌握载体转运的特异性较高，存在竞争性抑制现象。

　　(3)非脂溶性小分子物质从浓度低向浓度高处转运时需要消耗能量，称为主动转运。体液中的一些离子，如Na+、K+、Ca2+、H+的主动转运依靠细胞膜上相应的离子泵完成。离子泵是一类特殊的膜蛋白，它有相应离子的结合位点，又具有ATP酶的活性，可分解ATP释放能量，并利用能量供自身转运离子，所以离子泵完成的转运称为原发性主动转运。体液中某些小分子有机物，如葡萄糖、氨基酸的主动转运属于继发性主动转运，它依赖离子泵转运相应离子后形成细胞内外的离子浓度差，这时离子从高浓度向低浓度一侧易化扩散的同时将有机小分子从低浓度一侧耦联到高浓度一侧。肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖属于这种继发性主动转运。

　　(4)出胞和入胞作用是大分子物质或物质团块出入细胞的方式。内分泌细胞分泌激素、神经细胞分泌递质属于出胞作用;上皮细胞、免疫细胞吞噬异物属于入胞作用。

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