生理学中细胞的基本功能这一章节常常是考试中的重点章节,其中,物质的跨膜转运是比较高频的考点,也是比较难的一个知识点。但是,如果我们学习的时候使用理解归纳的方法,就能准确掌握了。具体怎么学习呢,我们来看一下。
我们先来了解一下细胞膜的分子结构,细胞膜是一种脂质双分子层的结构,主要由脂质和蛋白质组成,还有少量糖类物质。由于新陈代谢的需要,细胞总要从外界摄取O2和营养物质,同时排出细胞的代谢产物,这些物质的进入和排出都要经过细胞膜的转运。对于理化性质不同的溶质,细胞膜具有不同的转运机制。下面,我们就从三个方面来归纳学习:转运方式、转运特点以及代表例子。
首先,转运方式。记住12个字:一看大小、二看浓度、三看介质。
一看大小:大分子和颗粒物质进出细胞的方式称为膜泡运输,是一个主动的过程,需要消耗能量。膜泡运输包括出胞和入胞两种形式。出胞指的是胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程,如小肠黏膜杯状细胞分泌黏液、神经递质的释放等。入胞又分为吞噬(以固态形式,如白细胞吞噬细菌)和吞饮(以液态形式,如蛋白质进入细胞)两种形式。相对来说,小分子物质通过细胞膜的方式就比较复杂了,如何复杂,我们往下看。
二看浓度:小分子物质,如果从高浓度向低浓度转运,称为被动转运,不需要消耗能量;如果从低浓度向高浓度转运,称为主动转运,需要消耗能量。
三看介质:被动转运过程中,脂溶性物质或少数不带电荷的极性小分子不需要介质,称为单纯扩散;非脂溶性小分子物质或带电离子需要介质,称为易化扩散,易化扩散又根据所需介质的不同分为经载体介导的易化扩散和经通道介导的易化扩散。主动转运过程中,根据是否能直接利用ATP又分为原发性主动转运(直接利用ATP)和继发性主动转运(间接利用ATP)。
然后,转运特点。主要是两种易化扩散方式的转运特点。经载体介导的易化扩散的特点包括:结构特异性(比如:转运氨基酸的载体只能转运氨基酸,不能转运蛋白质)、饱和现象(比如:无论来了多少氨基酸,细胞只能转运8个氨基酸,多出来的转运不了)、竞争性抑制(比如:两个氨基酸在被转运的过程中会竞争同一个载体)。经通道介导的易化扩散的特点包括:离子选择性(比如:钠离子通道只允许钠离子通过,钾离子来了就不让通过)、门控特性(比如:转运一定量的钠离子之后,通道就像门一样关上了,不再让其他的钠离子通过了)。
最后,代表例子。单纯扩散代表例子:氧气、二氧化碳、水等;经载体介导的易化扩散代表例子:葡萄糖及氨基酸进入红细胞;经通道介导的易化扩散代表例子:钠离子内流、钾离子外流;原发性主动转运代表例子:钠钾泵;继发性主动转运代表例子:葡糖糖在小肠黏膜上皮的吸收和在近端肾小管上皮的重吸收。
需要注意的是,如果是钠离子外流或钾离子内流,那就属于主动转运了,因为正常情况下,细胞内钾离子浓度高,细胞外钠离子浓度高。所以钠离子外流或是钾离子内流都是从低浓度向高浓度转运,自然属于主动转运了。
好了,今天的内容就讲解到这里,同学们在学习记忆的时候,就可以从转运方式、转运特点及代表例子三个方面归纳总结了。是不是觉得容易了很多呢?