通道轉運和載體轉運的特征轉運蛋白物質(通道轉運的概念和特點)
一:試述通道和載體轉運的異同點
科羅拉多州立大學創作的《生物科學超文本》(Hypertexts for Biomedical Sciences)(http://www。vivo。colostate。edu/hbooks/cmb/cells/pmemb/diffusion_f。html)中認為載體蛋白(carrier protein)和離子通道(ion channel,或所有通道蛋白)是易化擴散(協助運輸)的兩種主要承擔者,而載體蛋白也可稱為轉運蛋白(transporter)。其中,“Carrier proteins bind a specific type of solute and are thereby induced to undergo a series of conformational changes which has the effect of carrying the solute to the other side of the membrane。”(載體蛋白能與某些特異的溶質結合並發生一系列形變使得結合的溶質轉移到膜的另一側)。
對於通道蛋白,其認為“Ion Channels do not really bind the solute, but are like hydrophilic pores through the membrane that open and allow certain types of solutes, usually inorganic ions, to pass through。”(離子通道並不與其轉運的溶劑結合,而是讓通常來講為無機離子的溶劑穿過)。《牛津生物化學詞典》(Oxford Dictionary of Biochemis嘗試)的解釋是“An integral (cell membrane) protein that permits the controlled (gated) movement of ions through a membrane。 ”(可以控制離跨膜運輸的膜內在蛋白質);《麥克格勞-希爾科技詞典》(McGraw-Hill Science & Technology Dictionary)的解釋是“Protein forming an aqueous pore spanning the lipid bilayer of the cell membrane which when open allows certain solutes to traverse the membrane。”(貫穿細胞膜磷脂雙分子層的親水蛋白質孔道,打開時允許某些特定溶質通過)。Answers。com給出的答案則比較完整、準確:“Channel proteins are integral proteins (also transmembrane proteins) which has pores that allow passage of water and hydrophilic solutes through the cell membrane。”(擁有孔道的、能允許水分子和親水溶劑作跨膜運動的膜內在蛋白質)。
對於轉運蛋白,維基百科中指出英文中較常用的“transporter”(轉運體)是“transport protein”(轉運蛋白)的簡稱,並明確說明“The proteins may assist in the movement of substances by facilitated diffusion or active transport。”(轉運蛋白既能介導主動運輸也能接介導易化擴散)。《神經科學》(Neuroscience (Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al。))中對主動轉運蛋白的的解釋是“In contrast to the functions of ion channels, active transporters are membrane proteins that produce and maintain ion concentration gradients。”(與離子通道不同,轉運蛋白主要用於產生並維持由離子濃度差別造成的膜電位),接著,其補充道“The most important of these is the Na+ pump, which hydrolyzes ATP to regulate the intracellular concentrations of both Na+ and K+。 ”(最要緊的例子是鈉泵,該分子通過水解ATP來調節細胞內外鈉離子與鉀離子的濃度),這亦從側面證明瞭維基百科關於轉運蛋白(也就是載體蛋白)可以參加主動運輸(包括離子水運輸)的講法。
二:簡述細胞膜物質轉運有哪些方式?有何區別
細胞跨膜物質轉運有四種方式:從能量消耗角度可分為主動轉運和被動轉運。
自由擴散:是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散過程。(被動)
轉運對象:CO2。O2。N2。乙醇、尿素等。
特點:① 高濃度→低濃度
② 不耗能
協助擴散:是指一些非脂溶性或脂溶性較小的小分子物質,在膜上載體蛋白和通道蛋白的幫忙下,順電-化學梯度,從高濃度一側向低濃度一側擴散。(被動)
特點:① 高濃度→低濃度
② 不需耗能
③ 具有選擇性
④ 通透性可改變
主動轉運(或主動運輸):是細胞通過耗能的過程將物質逆濃度梯度或電位梯度進行的跨膜轉運過程。
特點:① 高濃度→低濃度,逆濃度梯度(逆化學梯度)運輸;
②需要能量(由ATP直接供能)或者和釋放能量的過程偶聯(協同運輸),並對代謝毒性敏感;
③皆有載體蛋白,依賴於膜運輸蛋白;
④具有選擇性和特異性。
膜泡運輸(出胞和入胞):出胞指胞質內的大分子物質以分泌囊泡的形式排出細胞的過程。胞吞指大分子物質或物質團塊(如細菌、病毒、異物、脂類物質等)進入細胞的過程。
特點:①定向轉運
②需要能量
③依賴各式蛋白和偶聯機制
④可運輸大分子物質
三:試述運動生理學細胞膜物質轉運的形式及機制
有四種。
(1)單純擴散: 脂溶性的小分子物質或離子從膜的高濃度側移向低濃度一側的現象稱為單純擴散。作用與影響單純擴散的因素:1、膜兩側的濃度差;2、膜的通透性。單純擴散的特征是:不需膜蛋白質幫助,不消耗細胞自己一身代謝能量,順濃度差進行。單純擴散轉運的物質:脂溶性小分子物質,如CO2。O2。N2。NO等。
(2)易化擴散: 指水溶性的小分子物質或離子在膜蛋白質的幫忙下從膜的高濃度一側移向低濃度一側的轉運方式。易化擴散的那種:(一)載體轉運:指借助於載體蛋白作用以完成的易化擴散。載體轉運的特征:1、特異性;2、飽和性;3、競爭角逐性抑制。載體轉運轉運的物質:著重是水溶性小分子有機物,如葡萄糖、氨基酸。(二)通道轉運:指借助於通道蛋白作用以完成的易化擴散。通道的分類:①電壓門控通道;②化學門控通道;③機械門控通道。通道轉運轉運的物質:著重是無機鹽離子物質,如Na+、K+。作用與影響易化擴散的因素:1、膜兩側的濃度差或電位差;2、載體數量和通道的功能狀態。易化轉運的特征:需要膜蛋白質幫助,不消耗細胞自己一身代謝能量,順濃度差進行。
(3)主動轉運: 指在細胞膜上生物泵的效果下,通過細胞本身的耗能將物質從膜的低濃度一側向高濃度的轉運。主動轉運轉運的物質:著重是離子物質,如Na+、K+、Ca2+。主動轉運的特征:需要生物泵作用,消化細胞自己一身代謝能量,逆濃度差進行。作用與影響主動轉運的因素:1、生物泵的功能狀態;2、細胞的代謝水平
(4)出胞與入胞: 大分子物質從細胞內移向細胞外稱為出胞。大分子物質從細胞外移向細胞內稱為入胞。出胞與入胞轉運的物質:大分子物質,如遞質、激素、消化酶、細菌、組織壞死碎片、衰老的紅細胞。出胞與入胞的特征:需要細胞膜的運動,消耗細胞自己一身代謝能量。
四:細胞膜轉運物質的形式有幾種?各式形式有什麼特點
細胞膜轉運物質的形式及特點:
1。單純擴散
一些脂溶性物質能夠依靠分子水運動從濃度高的一側通過細胞膜的脂質雙層,向濃度低的一側擴散。
易化擴散 一些非脂溶性物質從濃度高的一側通過細胞膜擴散時,需要與特殊的載體蛋白發生可逆的結合(即以蛋白質載體為中介)稱為易化擴散。另一類易化擴散,如K+,Ca2+等離子通過細胞膜是以通道為中介的易化擴散。
2。主動轉運
有些物質從濃度低或電荷低的一側通過細胞膜向濃度高或電荷高的一側轉運。這種逆電化學梯度的轉運是一種耗能過程,稱為主動轉運。主動轉運需要的能量由膜的三磷酸腺苷(ATP)的分解來供給。對於主動轉運機理,目前瞭解較多的是鈉鉀轉運系統,即鈉泵或鈉鉀泵(動畫 )。
3。內吞和胞吐作用
比較高分子物質進入細胞是與細胞膜的特殊蛋白質結合而附著在細胞膜上,緊接著,這一部位向細胞內凹陷,形成小泡,包裹這種物質。繼而小泡與細胞膜斷離,而進入細胞內部。細胞內物質通過形成小泡而被排出的過程,稱為胞吐作用,其過程與內吞作用類似而走向相反。
五:怎樣區別圖片中水通道蛋白運輸和載體蛋白運輸,如下圖
您好,第1個屬於水分子通道,第2個屬於離子通道,即第2個是載體蛋白運輸
①通常來講通道蛋白是用以過離子的,貫穿細胞膜,形成像隧道樣的結構。
而載體蛋白是用以轉運離子或更大的分子,如葡萄糖,氨基酸等,沒有隧道樣的結構
離子通道是由兩個特殊蛋白質構成,它們聚集起來並鑲嵌在細胞膜上,中間形成水分子占據的孔隙,方便離子進入,由於離子通道具有選擇性,離子通道蛋白上的小點點就是為瞭選擇離子。。
②著重是非脂溶性物質
或者親水物質
如氨基酸、糖和金屬離子可以借助載體蛋白進行轉運
通道蛋白參加的隻是被動運輸
不與運輸的分子結合
打比方說水通道
載體蛋白需要與被運輸的分子進行結合
打比方說葡萄糖
希望俺的回答對您有用處感謝您的采納啦O(∩_∩)O哈!
六:怎樣區別圖片中水通道蛋白運輸和載體蛋白運輸,如下圖
您好,第1個屬於水分子通道,第2個屬於離子通道,即第2個是載體蛋白運輸
①通常來講通道蛋白是用以過離子的,貫穿細胞膜,形成像隧道樣的結構。
而載體蛋白是用以轉運離子或更大的分子,如葡萄糖,氨基酸等,沒有隧道樣的結構
離子通道是由兩個特殊蛋白質構成,它們聚集起來並鑲嵌在細胞膜上,中間形成水分子占據的孔隙,方便離子進入,由於離子通道具有選擇性,離子通道蛋白上的小點點就是為瞭選擇離子。。
②著重是非脂溶性物質
或者親水物質
如氨基酸、糖和金屬離子可以借助載體蛋白進行轉運
通道蛋白參加的隻是被動運輸
不與運輸的分子結合
打比方說水通道
載體蛋白需要與被運輸的分子進行結合
打比方說葡萄糖
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