第五章物质代谢与能量转换
协同运输 (coupled transport):
葡萄糖 协同运输
协助扩散
(小肠上皮,肾小管管壁上皮细胞) (大多数细胞)
氨基酸: 协同运输
协助扩散
(小肠上皮,肾小管管壁上皮细胞)
核苷酸: 协同运输
协助扩散
脂肪酸: 被动运输 脂溶性分子 Na+内流是协助扩散,外流是主动运输。 K+内流是主动运输,外流是协助扩散。 水分子是简单扩散或协助扩散运输 (水通道蛋白)
大分子或颗粒性物质的跨膜运输
胞吞作用:细胞内陷,将外界物质裹进细胞内 形成胞吞泡。 胞饮作用(pinocytosis):胞吞物为液体 状和较小的物质,形成的胞吞泡小于0·15 微米,
有笼形蛋白(clathrin)参与。
吞噬作用(phagocytosis):胞吞物为大的 颗粒状物质,形成的胞吞泡大于0·25微米,肌动蛋
白(actin)参与。
跨膜运输的方式
物质的跨膜运输
运输物质的分类
脂溶性分子 水溶性分子
通透性逐渐减小
非极性分子:CO2 、 O2、 N2
通
透
不带电的小分子(H2O CO2 尿素 甘油) Nhomakorabea性
极性分子
不带电的稍大分子(葡萄糖 核苷酸 氨基酸)
逐 渐
带电的离子(K+ Na+ Ca2+ Cl-……)
减 小
大分子及其颗粒性物质
物质的跨膜运输---自由扩散
协助扩散:某些溶质在特异性 膜蛋白的帮助下扩散
(离子通道)
Na K
-+
+
泵
︵ 主 动 运 输 ︶
主动运输-----质子泵
协同运输 (cotransport): 由钠/钾离子 泵(或质子 泵)与载体 蛋白协同作 用,逆浓度 梯度,间接 耗能所完成 的主动运输
细胞内的代谢过程是连续的,是一环扣一 环的,前一反应的产物即后一反应的底物。途 径有线性和分支之分。 严谨的反应顺序
第一节
生物体内的物质转运
一 生物体内的物质转运
体内转运:
循环系统 (动物) ,导管与筛管(植物)
细胞(内外)转运--进入细胞以及细胞内部转运
小分子物质的跨膜运输 大分子或颗粒性物质的跨膜运输
小分子物质的跨膜运输
被动运输(passive transport)---- 分子由浓度较高的
一侧 通过细胞膜向浓度较低 的一侧转运,不需要提供能量。
自由扩散(simple diffusion):不需膜蛋白的协助,转运 速率 取决于被转运 分子的大小与极性。
协助扩散(facilitated diffusion):需要膜蛋白的协助, 转运的速率和特异性极高。
厌氧型:进行无氧代谢,有O2抑制其代谢 活动。
自 养 型
异养型
Ø新陈代谢的特点
严格的细胞内定位——细胞内的区域化 是功能定位的基础
特异的温和的酶促反应 严谨的反应顺序 具有高效的自我调控机制 形成高度有序的代谢网络
严格的细胞内定位
酶在细胞内有一定的布局和定位。催化不同代谢途径的酶类, 往往分别组成各种多酶体系。多酶体系存在于一定的亚细胞结 构区域中,或存在于胞质中,这种现象称为酶的区域化。
(clathrin)参与。
2.吞噬作用(phagocytosis):胞吞物为大的颗粒状 物质,形成的胞吞泡大于0·25微米,肌动蛋白(actin)参与。
多细胞动物,一些特化细胞如巨噬细胞和中性粒细胞。
受体介导的胞饮过程
某些病毒通过胞饮过程侵入细胞
吞噬作用
胞饮与胞吐作用
家族性血胆甾醇过多 (familial hypercholesterolemia FH)
LDL受体主要功能是通过摄取胆固醇 进入细胞内,用于细胞增殖和固醇 类激素及胆汁酸盐的合成等。
第五章 物质代谢与能量转换
新陈代谢是生命的基本特征之一
新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称, 它包括物质代谢和能量代谢两个方面。 物质代谢: 合成代谢和分解代谢 能量代谢:放能代谢和吸能代谢 • 物质代谢和能量代谢是密不可分
Ø物质代谢和能量代谢的关系
合成代谢: 由小分子合成生物大分子的耗能过程; 分解代谢: 将生物大分子分解成小分子的放能过程;
纯合体的个体含有致病基因会导致 严重增加血清胆固醇浓度。这种病常常 导致阻断动脉(动脉粥样硬化),并且 通常在患者20岁之前就死于心脏病。在 当时,几乎没有人知道这种致病的生理 原理。而且,目前尚无特效药物可以治 疗。
LDL(低密度脂蛋白)受体广泛分布 于肝脏、动脉壁平滑肌细胞、肾上 腺皮质细胞、血管内皮细胞、淋巴 细胞、单核细胞、巨噬细胞,各组 织或细胞的LDL受体活性差别很大。
Na+-葡萄糖同向转运体
Na+-氨基酸同向转运体
氢离子-蔗糖共运输(植物细胞)
大分子或颗粒性物质的跨膜运输
胞吞作用:细胞内陷,将外界物质裹进细胞内 形成胞吞泡。涉及膜融合和膜泡转运, 主动运输。受体介导和非受体介导
1.胞饮作用(pinocytosis):胞吞物为液体状和较 小的物质,形成的胞吞泡小于0·15 微米,有笼形蛋白
主动运输(active transport)----分子由浓度较低的一侧
通过细胞膜向浓度较高的一侧转运,需要提供能量。 如: Na+K+泵 , H+泵, Ca2+泵等。
协同运输(cotransport)物质跨膜运动所需要的能量来自
膜两侧离子的电化学浓度梯度,而维持这种电化学势的是钠钾泵 或质子泵。动物细胞常利用Na+浓度梯度,植物细胞和细菌常利用 H+浓度梯度来驱动。
Ø新陈代谢的类型:
自 养 型(autotroph)与 异 养 型
(heterotroph)
自养型:能够利用无机物合成细胞物质。
异养型:必需利用小分子有机物才能合 成细胞自身的大分子。
需氧型、兼性厌氧型和厌氧型——按呼吸 类型不同分为:
需氧型:依靠游离氧,分解有机物以获取 能量;
兼性厌氧型:有无O2均可生活;
功能:浓缩效应,防止干扰,便于调节。
胞质:糖酵解,糖原合成,磷酸成糖途径,脂肪酸合成, 部分蛋白质合成,尿素循环(还有肝细胞线粒体)
线粒体:脂肪酸β氧化,三羧酸循环,呼吸链,氧化磷酸化 氨基酸分解
细胞核 叶绿体 线粒体:核酸的合成、修饰以及转录。 叶绿体:糖类合成 粗面内质网:部分蛋白质合成 (膜与分泌蛋白,溶酶体蛋白) 光滑内质网:脂类和胆固醇的合成 溶酶体:多种水解酶 高尔基体:翻译后加工糖基化