物质跨细胞膜运输有那些途径?
物质跨细胞膜运输有那些途径?
举例回答!
物质的穿膜运输可分为被动运输和主动运输.被动运输是指物质顺浓度梯度的穿膜运输,不需消耗细胞的能量,被动运输根据是否需要专一的载体蛋白又可分为*扩散和协助扩散.*扩散:*扩散是最简单的一种运输方式,它不需消耗细胞本身的能量,运输的速度同浓度差成正比,运输的方向是顺浓度梯度.有些疏水性的非极性小分子,如O2、N2、苯、甾类激素等,即以*扩散的方式穿过膜中无蛋白质的脂双层区进出细胞;有些小分子虽不带电电荷,但却显极性,如H2O、尿素、甘油、CO2、乙醇等,这些物质也可以*扩散的方式迅速穿过脂双层.但带电荷的分子或离子,不管多小,均不能穿过膜的脂双层无蛋白质区.大的不带电荷的分子,如葡萄糖和蔗糖,也不能穿过脂双层.有些物质可将离子包围起来,以*扩散的方式直接穿过脂双层,这种物质称为离子载体,例如缬氨霉素即为K+的离子载体,可包围K+穿过脂双层.协助扩散:有些极性物质,如离子、糖、氨基酸、核苷酸和许多代谢产物等,穿过细胞膜要依赖于专一的膜运输蛋白,这种膜蛋白称为载体蛋白.载体蛋白具有严格的专一性,不同的物质由不同的膜运输蛋白运输.凡是借助于载体蛋白顺浓度梯度的物质运输,则称为协助扩散.物质协助扩散的运输速度在一定限度内同物质的浓度成正比,如果超过一定限度,浓度再高,运输速度也不再加快,这是由于载体分子数量有限,运输需要一定时间,如果穿膜物质的浓度超出了载体的运输能力,所有的载体达到饱和时,运输速度就不再提高了.协助扩散同样不需消耗细胞的代谢产生的能量,其动力来源于物质的浓度梯度.主动运输:在轮藻细胞中K+的含量比它所生活的水环境多63倍,而丽藻细胞中则多1065倍,但细胞仍然能源源不断地吸收K+,像这种离子和代谢物逆电化学梯度的运输称为主动运输.再如小肠绒毛上皮细胞对K+、Na+、葡萄糖、氨基酸等营养物质的吸收,也是通过主动运输进行的.主动运输的方向一般是从低浓度到高浓度,但也可从高浓度到低浓度,例如刚吃过饭时,小肠内葡萄糖的吸收就是从高浓度到低浓度.主动运输需要有膜上的载体蛋白运输,载体蛋白也具有专一性.主动运输需要ATP水解为其供能.细胞中的ATP一般是由有氧呼吸提供,因此在一定浓度范围内,主动运输的速度随氧气浓度的提高而提高.超过一定范围后,当所有的载体蛋白都达到饱和后,运输速度就不再随氧气浓度的提高而提高了.另外有氧呼吸的抑制剂也会降低有氧呼吸的速率,从而降低主动运输的速度.胞吞和胞吐:大分子和颗粒物质不能直接穿膜而过,而是通过胞吞和胞吐进出细胞,例如变形虫、草履虫吞噬食物颗粒、白细胞吞噬进入人体的病菌等就是通过胞吞作用,首先细胞膜向内凹陷,把食物或细菌包进去,然后和细胞膜脱离形成膜包小泡,最后和溶酶体结合,靠溶酶体的水解酶把它们分解掉.而细胞内分泌的蛋白质,在核糖体合成后,经内质网加工运输到高尔基体进一步加工、包装形成膜包小泡,移向细胞膜,在与细胞膜接触后,外膜与细胞膜融合并裂开,然后把小泡内的物质释放到细胞外,像胰腺细胞分泌各种酶原、B-淋巴细胞分泌抗体、突触内神经递质的释放都是通过这种方式分泌的,胞吞和胞吐反映了细胞膜的流动性的特点.和主动运输一样,胞吞和胞吐也需要消耗细胞内代谢产生的能量.