细胞膜物质转运
列表比较细胞膜几种物质运输方式的特点
列表比较细胞膜几种物质运输方式的特点
细胞膜物质转运常见的几种形式有单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞作用。
1.单纯扩散
特点:1脂溶性小分子;2顺浓度差;3不耗能; 4 不需要膜蛋白参与。
2.易化扩散
特点:1非脂溶性小分子或离子;2顺浓度差;3不耗能; 4 需要膜蛋白参与。
分类:根据参与的膜蛋白不同分为:1载体运输(特点:特异性、饱和性、竞争性抑制);2通道运输。
3.主动转运
特点:1小分子或离子;2逆浓度差;3耗能; 4 需要膜蛋白参与。
4. 出胞和入胞1出胞:指大分子或团块物质通过细胞膜的运动从细胞内排至细胞外的过程。
如消化酶的分泌、激素的分泌、神经递质的释放等过程。
2入胞:指大分子或团块物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程,包括吞饮和吞噬两种形式。
如中性粒细胞消灭细菌的过程。
根据参与的膜蛋白不同分为:
1载体运输(特点:特异性、饱和性、竞争性抑制);2通道运输。
3. 主动转运特点:1小分子或离子;2逆浓度差;3耗能; 4 需要膜蛋白参与。
4. 出胞和入胞1出胞:指大分子或团块物质通过细胞膜的运动从细胞内排至细胞外的过程。
如消化酶的分泌、激素的分泌、神经递质的释放等过程。
2入胞:指大分子或团块物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程,包括吞饮和吞噬两种形式。
如中性粒细胞消灭细菌的过程。
细胞膜的四种运输方式
细胞膜的四种运输方式
单纯扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐是细胞膜的四种物质转运方式。
细胞膜的主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。
1、单纯扩散：脂溶性物质由膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程，称为单纯扩散。
不耗能，不需要载体。
如：水、尿素、二氧化碳等。
2、协助扩散：非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程，称为协助扩散。
不耗能，但是需要载体。
3、主动运输：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运（主动运输）。
主动运输需要消耗大量热量并且需要载体。
有选择透过性。
4、胞吞胞吐：是转运大分子或团块物质的有效方式。
物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称胞吞。
包括吞噬和吞饮。
液态物质入胞为吞饮，如小肠上皮对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如粒细胞吞噬细菌的过程。
细胞膜的物质转运功能
经载体的易化扩散
载体也称转运体，是介导多种水溶性小分子物质或离子 跨膜转运的一类整合膜蛋白
经载体的易化扩散
经载体的易化扩散是指水溶性小分子物质在载体蛋白介 导下顺浓度梯度进行的跨膜转运，属于载体介导的被动 转运
经载体的易化扩散
由于载体转运时载体蛋白需经历“与底物结合-构象变化 -与底物解离”等一系列过程，因此物质经载体转运的速 率较慢
结构特异性
各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物
饱和现象
由于细胞膜中载体的数量和转运速率有限，当被转运的 底物浓度增加到一定程度时，底物的扩散速度便达到最 大值(Vmax)，不再随底物浓度的增加而增大，这种现象 称为载体转运的饱和现象
最大扩散速度Vmax能反映载体蛋白构象转换的最大速 率
扩散速度达Vmax—半(1/2Vmax)时的底物浓度，称为 米氏常数(Km)
肌肉活动时，含GLUT4的囊泡通过出胞而插入肌细胞 膜，可使肌细胞得到更多的葡萄糖
血中胰岛素水平增高时，GLUT4囊泡可在几分钟内启 动出胞而插入细胞膜，大大提高细胞转运葡萄糖的能力
有些糖尿病患者常伴有GLUT4数量或功能降低，此时 即使胰岛素水平正常仍不能有效转运葡萄糖，出现胰岛 素抵抗
特点
速度很慢
04
各种带电离子，尽管其直径很小，却也不能通透 膜脂质双层
O2、CO2、N2等高脂溶性小分子的跨膜扩散速 度很快
分子较大的非脂溶性物质，如葡萄糖、氨基酸等， 很难直接通过膜脂质双层
单纯扩散
转运速率
01
02
主要取决于被转运物在 膜两侧的浓度差和膜对
该物质的通透性
物质所在溶液的温度愈 高、膜有效面积愈大，
细胞膜运输方式归纳
细胞膜运输方式归纳细胞膜是细胞的外部边界，起到保护细胞内部结构和调控物质进出的作用。
细胞膜运输是指通过细胞膜实现物质在细胞内外之间的转运过程。
细胞膜运输方式多种多样，可以总结为主动转运、被动转运和胞吞作用。
一、主动转运主动转运是细胞膜运输中的一种重要方式，它需要消耗细胞内的能量，将物质从低浓度区域转运到高浓度区域。
主动转运主要通过离子泵和载体蛋白实现。
1. 离子泵离子泵是细胞膜上的跨膜蛋白，能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。
其中最为常见的是钠钾泵。
钠钾泵通过耗费ATP的能量，将细胞内的钠离子排出，同时将细胞外的钾离子吸入，维持了细胞内外钠离子和钾离子的浓度差。
2. 载体蛋白载体蛋白是细胞膜上的一种跨膜蛋白，它能够与特定的物质结合，使物质通过细胞膜转运。
载体蛋白可以分为通道蛋白和载体蛋白两类。
通道蛋白形成一个通道，物质通过蛋白通道直接进出细胞；载体蛋白则通过构象变化将物质从一侧转运到另一侧。
二、被动转运被动转运是细胞膜运输中的一种 passively方式，不需要消耗细胞内的能量，物质沿浓度梯度自然地从高浓度区域转运到低浓度区域。
被动转运主要包括扩散、渗透和载体蛋白介导的转运。
1. 扩散扩散是指物质在浓度梯度作用下自由移动的过程。
物质的扩散速率与浓度梯度成正比，与分子大小和溶剂的温度有关。
细胞膜的磷脂双层具有一定的通透性，小分子物质如氧气、二氧化碳等可以通过扩散进出细胞。
2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜从高浓度溶液移动到低浓度溶液的过程。
渗透有两种情况，一种是液体渗透，即水分子通过细胞膜的水通道蛋白（如水蛋白）进出细胞；另一种是溶质渗透，即溶质通过细胞膜的载体蛋白进出细胞。
三、胞吞作用胞吞作用是一种细胞膜运输方式，细胞通过改变细胞膜的形状将大分子物质或其他细胞完整地包围进入细胞内部。
胞吞作用分为胞吞和胞噬两种形式。
1. 胞吞胞吞是指细胞通过细胞膜的变形将固体颗粒或大分子物质包围进入细胞内部。
细胞内的囊泡与细胞膜融合形成胞吞泡，胞吞泡内的物质被逐渐降解消化。
第二章细胞膜的物质转运功能
递质和其它生物活性物质结合，并能引起特定生物学效 应的特殊结构。
指细胞拥有的能够识别和选择性结合某种配体（化 学物质）的蛋白质大分子，它与配体结合后，启动一系 列过程，最终引发细胞的生物学效应。
受体按照存在的部位不同可分为细胞膜受体、胞浆 受体和核受体。
1、静息电位的概念 1）概念：细胞静息时存在于细胞膜两侧的电位差 2）极化状态：细胞膜保持外正内负的电生理状态。 3）静息电位的范围：-10mv~ -100mv 极化状态：（如图）
2、产生静息电位的机理：
1）正常细胞所具有的特点 （1）细胞内钾离子的浓度是细胞外的30倍
细胞内蛋白质的浓度是细胞外的10倍 （2）细胞外钠、氯离子的浓度是细胞内的20倍 （3）蛋白质带负电且不能通过细胞膜 （4）带正、负电荷的水合离子有极小的通透性。被、易
变化的能力或特性。 （二）刺激与反应 1 适宜刺激与不适宜刺激
凡能被某种细胞接受的刺激就称为这种细胞的适宜 刺激；反之，称为不适宜刺激。 2 刺激引起兴奋的条件 （1）刺激的强度
阈值（threshold intensity）：能引起Na通道大量开 放而爆发AP的临界膜电位水平。
阈刺激：在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最 低刺激强度。 阈下刺激；阈上刺激 （2）刺激的作用时间
强 度
0.8 A
0.4
B
0.4
0.8
时间
内膜 K+ ProK+ ProK+
外膜 Na+ ClNa+
ClNa+
内膜 -
-
-
外膜 +
+内膜
细胞膜运输方式归纳
细胞膜运输方式归纳细胞膜是细胞的外包层，起着保护细胞内部结构和调控物质交换的作用。
细胞膜的运输方式是指物质通过细胞膜进出细胞的过程。
细胞膜运输方式可以分为被动运输和主动运输两种方式。
一、被动运输1. 扩散扩散是指溶质由高浓度区向低浓度区的自发运动。
在细胞膜中，溶质通过膜的脂质双层进行扩散。
扩散是一种无需能量消耗的被动运输方式，它的速率取决于浓度梯度的大小。
2. 渗透渗透是指溶质通过半透膜进入或离开细胞的过程。
半透膜是指只允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜。
当细胞外溶液的浓度高于细胞内溶液时，溶质会通过渗透作用进入细胞；当细胞外溶液的浓度低于细胞内溶液时，溶质会通过渗透作用离开细胞。
3. 透析透析是指通过半透膜分离不同溶液中的溶质的过程。
在细胞膜中，透析可以实现溶质的选择性传递。
细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白可以选择性地传递特定的物质，起到透析的作用。
二、主动运输1. 主动转运主动转运是指物质通过细胞膜的转运蛋白，从低浓度区向高浓度区移动，这个过程需要能量的消耗。
主动转运分为直接和间接两种方式。
直接主动转运是指转运蛋白直接利用ATP分子的能量将物质转运到高浓度区。
间接主动转运是指转运蛋白利用ATP分子的能量将物质转运到细胞外，然后再利用浓度梯度将物质转运到高浓度区。
2. 胞吞作用胞吞作用是指细胞通过膜囊吞噬大分子物质或其他细胞的过程。
细胞膜会形成一个囊泡，将物质包裹在内部，然后将囊泡内的物质转运到细胞内部。
胞吞作用是一种主动运输方式，需要细胞消耗能量。
3. 胞吐作用胞吐作用是指细胞将细胞内的废物或物质通过膜囊排出细胞的过程。
细胞将废物或物质包裹在囊泡中，然后将囊泡融合到细胞膜上，将囊泡内的物质排出细胞外部。
胞吐作用也是一种主动运输方式，需要细胞消耗能量。
总结：细胞膜运输方式包括被动运输和主动运输两种方式。
被动运输是无需能量消耗的物质运输方式，包括扩散、渗透和透析。
主动运输是需要能量消耗的物质运输方式，包括主动转运、胞吞作用和胞吐作用。
细胞膜的物质转运功能、转运对象与特点
细胞膜的物质转运功能、转运对象与特点细胞膜是细胞内外环境的分界线，它除了具有维持细胞结构和形态的功能外，还承担了很多生命活动的关键任务，如物质转运。
细胞膜的物质转运功能是指它可以通过不同的转运方式将物质
从细胞内或细胞外传输到另一侧。
细胞膜的转运方式包括主动转运、被动转运和细胞吞噬。
主动转运是指细胞需要消耗能量才能将物质从低浓度区域向高
浓度区域转运，这一过程需要依靠转运蛋白和ATP等能源物质。
被动转运则是指物质沿着浓度梯度自发地向着浓度较低的方向转移，这里不需要消耗额外的能量。
细胞膜的转运对象极其广泛，包括氨基酸、葡萄糖、离子、脂质等多种物质，这些物质在细胞内或外部参与着细胞生命活动的方方面面。
不同的转运方式和转运对象都需要特定的转运蛋白才能实现。
细胞膜的物质转运具有很多特点，比如选择性、饱和性、竞争性等。
选择性是指转运蛋白具有对特定物质的选择性，只有特定的物质才能被转运，这一特性保证了细胞内外物质的平衡。
饱和性则指转运蛋白对物质的转运速率会随着物质浓度的增加而饱和，这一特性保证了细胞内外物质的平衡和稳定。
竞争性则是指不同的物质可能共享同一转运蛋白，竞争转运，这一特性有时可能会导致物质的竞争和排斥。
了解细胞膜物质转运的功能、转运对象和特点对于深入理解细胞生物学和分子生物学等学科具有重要的意义。
- 1 -。
细胞膜的物质转运功能(主动转运)
吞饮：液体细胞入胞
主动转运
物质逆电—化学梯度运动
细胞本身需耗能
过程
特点
原发性主动转运
物质在离子泵的帮助下逆电—浓度梯度的跨膜转运需要细胞本身消耗能量
继发性主动转运
主动转运的另一种形式，在伴随Na+转运的同时而转运其他物质最终由钠泵提供能量。
出胞
细胞内物质通过膜上暂时出现的裂孔而被排出细胞过程
吞饮
细胞摄取液体物质的过程
吞噬
细胞摄取固体颗粒物质的过程Байду номын сангаас
6、一定程度上影响静息电位的数值
7、某些物质继发性转运的动力如葡萄糖，氨基酸
2、继发性主动转运
特点：主动转运的另一种形式，在伴随Na+转运的同时而转运其他物质最终由钠泵提供能量。
出胞和入胞的作用
1、出胞是指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程
2、入胞是指大分子物质或某些物质团块进入细胞的过程
细胞膜的物质转运功能
主动转运：借助细胞膜泵蛋白的作用，将某种物质的分子或离子由膜的低浓度一侧向高浓度一侧个过程。
特点：逆浓度、需要消耗能量、需要泵蛋白的帮助
1、原发性主动转运
特点：物质在离子泵的帮助下逆电—浓度的跨膜转运并需要细胞本身消耗能量
实质：Na+、K+依赖ATP细胞内高K+C外高Na+
主动转运的意义：细胞可以根据生理需求，主动选择物质的吸收和排出，从而使细胞内外离子保持分布的不均衡性。
实质：不均衡性，细胞内高K+细胞外高Na+
浓度差的形成和维持需要依靠细胞膜上的一种特殊膜蛋白即钠泵
钠泵的生理意义：
1、钠泵活动造成的细胞内高K+细胞外高Na+的必须条件
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特点 有饱和现象
载体 易化扩散
竞争性抑制
物质：红细胞膜上，葡 萄糖和氨基酸的转运。
通道 各离子通道
主动转运
逆电-化学势差 需由细胞提供能量
原发性：钠泵
继发性：葡萄糖、氨基酸在肾 小管和小肠上皮
二、大分子物质和颗粒物质的跨膜转运
（一）入胞作用 1）定义：物质团块或大分子物质（某些血浆蛋白、抗原、细菌、
带电的离子如Na+、K+ 、 Ca2+、 CI-等借 助于通道蛋白的介导, 顺浓度梯度或电 位梯度的跨膜扩散。 特点 : a. 通道具有开放和关闭状态; b. 对转运物质有选择性,但无载体蛋白那么严 格
Channel 通道
进行通道易化扩散的物质：
Na+、K+ 、 Ca2+、 CI等通过离子通道转运。
一、小分子物质和离子的跨膜转运
被动转运
单纯扩散：脂溶性物质 易化扩散：非脂溶性物质 借助蛋白质
一、小分子物质和离子的跨膜转运 （一）单纯扩散 概念：脂溶性的小分子物质由高浓度一侧向低浓度 一侧跨膜转运的方式，称为单纯扩散。 物质的移动速度： ①决定于该物质的浓度差 ②膜对该物质的通透性
扩散的物质：脂溶性高、分子量小的物质。
载体异化扩散
●：葡萄糖 ◆：氯化钠
通道转运与钠-钾泵转运模式图
主动转运与被动转运的区别
主动转运
被动转运
需由细胞提供能量
不需外部能量
逆电-化学势差
顺电-化学势差
使膜两侧浓度差更大 使膜两侧浓度差更小
一、小分子物质和离子的跨膜转运
被动转运：
顺电-化学势差 不需外部能量
单纯扩散 O2、CO2
特异性高
病毒等）进入细胞的过程称为入胞。 固体物质入胞称为吞噬；液体物质入胞称为吞饮。
2）过程：
（二）出胞作用 1）定义：大分子物质（激素、酶原、神经递质）排出胞外 2）过程：
入胞（endocytosis）
出胞（动画）
作业：
1.进行各种转运的物质分别有哪一些？ 2.主动转运和被动转运有什么区别? 3.载体异化扩散的特点有哪一些？
三.（原发性）主动转运
概念: 指细胞直接利用能量将小分子物质(离子)由低浓 度一侧向高浓度一侧的跨膜转运的过程。
化学本质： 钠泵是Na+-K+依赖式ＡＴＰ酶的蛋白质。 也称Na+-K+-ＡＴＰ酶。
启动机制： 启动和活动强度与膜内多Na+和膜外多K+有关。
钠泵活动时
泵出Na+和泵入K +同时进行或“耦联”在一起
O2、CO2、N2、乙醇、尿素、水
（二） 易化扩散：非脂溶性小分子物质或离子借助蛋白 质，由高浓度一侧向低浓度一侧跨膜转运。
1.载体易化扩散 特点 ： （1）特异性高 （2）有饱和现象 （3）竞争性抑制
考点：红细胞膜上，葡萄糖和氨基酸的转运。
细胞外 细胞膜 细胞内
载体 carrier
2．通道易化扩散 概念:
第二章
细胞的基本功能
第一节细胞膜的物质转运功能
组 成：脂质，蛋白质，糖类 基本结构：液态镶嵌模型
细胞膜的物质转运功能
小分子物质
大分子物质
一、小分子物质和离子的跨膜转运
•
被动转运： 顺电-化学势差
不需外部能量
•
主动转运： 逆电-化学势差
•
需由细胞提供能量
一、小分子物质和离子的跨膜转运
被动转运
细胞膜上的钠泵活动的意义：
（1）使膜内外的Na+、K+ 保持一定的 浓度差，建立一种势能贮备，是神经、 肌肉等可兴奋细胞产生电活动、维持Fra bibliotek细胞兴奋性的基础；
（2）钠泵活动形成的Na+势能贮备也为 小肠和肾小管等部位的葡萄糖和氨基 酸实现主动转运提供了能量。
继发性主动转运－协同转运－同向转运
考点：葡萄糖、氨基酸在肾小管和小肠上皮 对比：葡萄糖、氨基酸在红细胞膜上进行的是？