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生物分子有哪些种类?是如何进入和排除细胞的

2019-04-28

生物分子有哪些种类?是如何进入和排除细胞的
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一、被动运输
  (1)自由扩散   定义:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散.  其特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; 自由扩散
②不需要提供能量;   ③没有膜蛋白的协助.  某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算:  P=KD/t,t为膜的厚度.  脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过.具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙.  非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的   事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的.离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运.  举例:氧气,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,脂溶性维生素等   (2)协助扩散   也称促进扩散(faciliatied diffusion),其运输特点是:①比自由扩散转运速率高; ②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比.如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加.因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和; ③有特异性,即与特定溶质结合.这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型.  举例:红细胞吸收葡萄糖
、主动运输
  其概念是:主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度.  主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程.  Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需 要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输   其特点是:  ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;   ②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;   ③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;   ④具有选择性和特异性.  举例:小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子,葡萄糖,氨基酸,无机盐等.
三、胞吞与胞吐
  胞吞概念:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,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.  胞吐概念:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞.胞吞和胞吐都涉及到一种特殊的脂囊泡的形成.蛋白质和某些其它的大的物质被质膜吞入并带入细胞内(以脂囊泡形式).受体介导的胞吞开始是大分子与细胞的质膜上的受体蛋白结合,然后膜凹陷,形成一个含有要输入的大分子的脂囊泡,也称为内吞囊泡,出现在细胞内.出现在胞内的囊泡与胞内体融合,然后再与溶酶体融合,胞吞的物质被降解.胞吐除了转运方向相反外,其过程类似于胞吞.在胞吐中,确定要从细胞分泌出的蛋白质被包裹在囊泡内,然后与质膜融合,最后将囊泡内的包容物释放到细胞外介质中.降解酶的酶原就是通过这种方式从胰腺细胞转运出去的.  举例:白细胞吞噬入侵的细菌等
一、被动运输
  (1)自由扩散   定义:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散.  其特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; 自由扩散
②不需要提供能量;   ③没有膜蛋白的协助.  某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算:  P=KD/t,t为膜的厚度.  脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过.具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙.  非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的   事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的.离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运.  举例:氧气,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,脂溶性维生素等   (2)协助扩散   也称促进扩散(faciliatied diffusion),其运输特点是:①比自由扩散转运速率高; ②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比.如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加.因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和; ③有特异性,即与特定溶质结合.这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型.  举例:红细胞吸收葡萄糖
、主动运输
  其概念是:主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度.  主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程.  Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需 要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输   其特点是:  ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;   ②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;   ③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;   ④具有选择性和特异性.  举例:小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子,葡萄糖,氨基酸,无机盐等.
三、胞吞与胞吐
  胞吞概念:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,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.  胞吐概念:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞.胞吞和胞吐都涉及到一种特殊的脂囊泡的形成.蛋白质和某些其它的大的物质被质膜吞入并带入细胞内(以脂囊泡形式).受体介导的胞吞开始是大分子与细胞的质膜上的受体蛋白结合,然后膜凹陷,形成一个含有要输入的大分子的脂囊泡,也称为内吞囊泡,出现在细胞内.出现在胞内的囊泡与胞内体融合,然后再与溶酶体融合,胞吞的物质被降解.胞吐除了转运方向相反外,其过程类似于胞吞.在胞吐中,确定要从细胞分泌出的蛋白质被包裹在囊泡内,然后与质膜融合,最后将囊泡内的包容物释放到细胞外介质中.降解酶的酶原就是通过这种方式从胰腺细胞转运出去的.  举例:白细胞吞噬入侵的细菌等
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