脂質化學ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 12:05本頁面
【正文】 可分為 被動運輸和主動運輸 。當 ΔG ＜ 0時，物質順著電化學梯度（濃度梯度和電位梯度總稱為電化學梯度，）運輸，為 被動運輸 ；當 ΔG ＞ 0時，物質逆著電化學梯度運輸，為 主動運輸 。 簡單擴散是生物膜運送物質最簡單的一種方式 。它依賴于物質的擴散作用和滲透作用，運送速率取決于物質在膜兩側的濃度差及物質的分子大小、親脂性等因素。物質在兩側的濃度差越大、分子越小、親脂性越大，則穿膜速率越快。 被動運輸 是指物質順著電化學梯度的方向跨膜運輸，即從膜的高濃度一側擴散到低濃度一側，它的自由能減小，是不需要供給能量的自發(fā)過程。 被動運輸?shù)臄U散速度依賴于該物質在膜兩側的濃度差 ，并與分子大小、電荷性質、在膜脂雙層中的溶解性有關。被動運輸包括 簡單擴散和促進擴散 。 有些小分子物質順濃度梯度穿膜運送中，需借助 膜上載體蛋白的幫助，這種運送方式稱為促進擴散 。載體蛋白對物質的運送有 很高的專一性 ，不同的物質由不同的載體蛋白運送。載體蛋白為跨膜蛋白，其分子中有與被運送物質專一結合的位點。在結合與釋放被運送物質時，載體蛋白構象會發(fā)生可逆變化，促使其在膜一側結合的物質在膜的另一側釋放。 促進擴散的速率在一定限度內與物質的濃度成正比，如果超過一定限度，濃度再高，運送速率不會再增加。此時，載體蛋白已被運送的物質所飽和，運送速率已接近或達到最大值。 主動運輸 是指物質逆著電化學梯度的方向跨膜運輸，即 從膜的低濃度一側運輸?shù)礁邼舛纫粋?，它的自由能增大，是需要供給能量的過程。在被動運輸中，生物膜相當于一個被動的過濾裝置，不能起濃縮物質的作用；而主動運輸使得細胞內某些物質的濃度能夠遠遠超過細胞外，而另一些物質的濃度能夠遠遠低于細胞外。 例如，在許多細胞內 K+濃度至少是周圍介質中 K+濃度的 30倍，而 Na+濃度則低于周圍介質；海帶中碘的濃度比海水中碘的濃度大 3 105倍。根據(jù)所耗能量的來源不同，主動運輸又分為 初級主動運輸 、 次級主動還輸和基團移位三種方式 。 這種機制的特點是，在轉運過程中產(chǎn)生的能量（ ATP或 PEP水解釋放的自由能、光能、電子流等）直接消耗于物質的跨膜運輸。動物細胞內用來維持正常的高K +濃度和低 Na+濃度的 Na+K+泵（ Na+K+ pump）就是一個研究得較為詳細的初級主動運輸系統(tǒng)。 1957年，丹麥科學家 Jens ATP水解酶，它只有在 Na+和 K+存在的情況下，并添加 Mg2+才有活性，這種酶稱為 Na+K+ATP酶（ Na+K+ ATPase）。 Na+K+ ATPase 是一個跨脂膜的 Na+K+ 泵，即通過水解 ATP提供主動向外運輸 Na+及向內運輸 K+ 輸所需的能量。 也叫協(xié)同運送，是經(jīng)過主動運輸過程的一種物質所產(chǎn)生的化學勢能，被用于另一種物質的跨膜主動運輸。這種方式不是直接依靠 ATP等提供的能量，而是利用離子順電化學梯度流動釋放的自由能來推動的。這種方式主要用來運輸葡萄糖、氨基酸等物質。此時，葡萄糖或氨基酸的運送速度和程度取決于 Na+等的跨膜濃度梯度。 指生物在將物質穿膜運送時，由位于膜上的專一蛋白對被運送物進行專一化學修飾，再運送過膜的過程。如 1964年 S． Roseman等在大腸桿菌質膜中發(fā)現(xiàn)的磷酸烯醇式丙酮酸轉磷酸酶系統(tǒng)，此酶系統(tǒng)利用磷酸烯醇式丙酮酸作為磷酸供體，使葡萄糖磷酸化，成為磷酸葡萄糖并運送過膜。 膜泡運送：前面討論了幾種生物膜穿膜運送小分子物質的過程，生物膜對大分子物質的運送主要是通過膜泡運送的方式進行的。 膜泡運送是物質被包在由單層生物膜圍起的小泡內進出細胞的過程，膜泡運送每次能將物質較大批量地運送過膜，也能將較大的顆粒物質運送過膜。絕大多數(shù)細胞都具有膜泡運送物質的能力?？煞譃橥馀抛饔煤蛢韧套饔?。 生物界兩個最基本的能量轉換過程 ―― 氧化磷酸化和光合磷酸化，都是在相應的線粒體膜和葉綠體膜上進行的，所以生物膜對能量的轉換十分重要。 細胞通過其表面的特殊受體選擇性地與胞外信號物質分于發(fā)生相互作用，從而引發(fā)胞內一系列的生理生化變化，最終導致細胞的總的生物學效應，這個過程稱為細胞識別。胞外信號物質包括能引起生物學效應的各類大、小分子，胞外基質，其他細胞的表面抗原等。識別這些信號物質的受體多為膜蛋白。細胞識別包括對游離的信號物質的識別和細胞 細胞間的識別。 高等動物神經(jīng)沖動（信息）的傳導和生物遺傳信息的傳遞都需要生物膜才能完成。外界信號以某種方式被細胞表面受體識別、接收后，經(jīng)過一系列步驟傳遞到細胞內，從而引起細胞內相應的效應以調節(jié)代謝、控制遺傳和其他生理活動。 膜生物工程：也稱人工膜技術，是生物工程學的一個新分支。近年來，由于人工膜技術已從過去單純作為生物膜模型的基礎研究，逐步走向與生產(chǎn)應用相結合，特別是與基因工程、酶工程、細胞工程中的許多新技術相結合，使它迅速發(fā)展成為一門新興生物工程學技術。 復習重點： 1. 脂肪酸和必需脂肪酸； 2. 脂肪的結構特征和性質； 3. 重要的類脂物質； 4. 生物膜的結構模型； 5. 生物膜的物質運輸作用
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