物质跨膜运输的实例
细胞的吸水和失水
1、原理:渗透作用
2、条件:①具有半透膜;②膜两侧溶液具有浓度差。
动物细胞的吸水与失水
①当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;
②当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩;
③当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。
植物细胞吸水与失水
1、细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
2、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
①当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,细胞质壁分离
②当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,细胞质壁分离复原
③当外界溶液浓度=细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡
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中央液泡大小 |
原生质层位置 |
细胞大小 |
蔗糖溶液 |
变小 |
脱离细胞壁 |
基本不变 |
清水 |
逐渐恢复原来大小 |
恢复原位 |
基本不变 |
物质跨膜运输的其他实例
1、 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关。
② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。
2、选择透过性膜
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
生物膜的流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
年代 |
科学家 |
依据 |
结论或假说 |
19世纪末 |
欧文顿 |
凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜 |
细胞膜是由脂质组成的 |
20世纪初 |
科学家 |
分离并分析出哺乳动物的红细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质 |
细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质 |
1925年 |
荷兰科学家 |
从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞表面积的2倍 |
细胞膜中的脂质排列为连续的两层 |
20世纪 40年代 |
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在荷兰科学家研究的基础上推测 |
“双分子层模型”:细胞膜是由双层脂质分子及内表面附着的蛋白质构成 |
1959年 |
罗伯特森 |
电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构 |
所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,特点:静态结构 |
1970年 |
弗雷和埃迪曼 |
分别用绿色和红色荧光染料标记两个细胞的蛋白质,将两个细胞融合一段时间后,荧光均匀分布 |
细胞膜具有流动性 |
1972年 |
桑格和尼克森 |
在新的观察和实验证据的基础上 |
流动镶嵌模型 |
流动镶嵌模型的基本内容
③在细胞膜的外表面,有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合,形成的糖蛋白,叫做糖被。它与细胞的识别、保护、免疫等密切相关。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质分子结合成的糖脂。
④细胞膜的功能特性:选择透过性;
细胞膜的结构特性:具有流动性。
物质跨膜运输的方式
被动运输
主动运输
影响主动运输的因素
1、载体蛋白:
①载体具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同;
②载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体已经达到饱和,细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
2、能量
胞吞和胞吐
1、胞吞:大分子附着在细胞膜的表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
2、胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜上,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
3、结构基础:细胞膜的流动性。