2011年11月3日 星期四

F4 第3課: 物質穿越細胞膜活動

 3.1  細胞膜的結構 (課本1Ap. 3-3

A

細胞膜的結構是怎樣的?(課本1Ap. 3-3
細胞膜組成成份
脂質 (lipid)
 磷脂   (phospholipid)
  膽固醇    (cholesterol)
蛋白質                 (protein)
碳水化合物  (carbohydrate)
糖脂     (glycolipid)
  糖蛋白    (glycoprotein)


流動鑲嵌模型 (fluid mosaic model) 可用以解釋細胞膜的結構:
球狀的蛋白像不規則地鑲嵌在 脂質雙層 (lipid bilayer)

磷脂分子一些蛋白質分子可以在細胞膜中作 橫向 移動

不同種類的蛋白質分子 散佈 磷脂分子之間


http://www.susanahalpine.com/anim/Life/memb.htm (animation: fluid mosaic model)



脂質分子
磷脂分子

一個 甘油 (glyceol) 分子                                             磷酸鹽基 (phosphate group) 取代
三個 脂肪酸 (fatty acids) 分子



Ø  在細胞膜中,磷脂分子排列成 脂質雙層 (lipid bilayer)
n  疏水 (hydrophobic) 尾部(脂肪酸)相向
n  親水 (hydrophilic) 頭部(磷酸鹽基)則指向細胞膜內外的水溶液。
è 作為外在環境與細胞之間的障礙
è 差異透性 (differentially permeable) 只容許以下分子通過:
²  脂溶性 (fat soluble) 物質
²  簡單而細小的物質



2  蛋白質 (課本1Ap. 3-4

Ø  一些蛋白質分子 嵌於 磷脂雙層,另一些則 距膜分佈 磷脂分子之間
Ø  不同的蛋白質分子有不同功能,例如:
作為跨膜通道
運送 離子 水溶性
作為載體carrier
參與 主動轉運 (active transport)
作為 受體 (receptor)
接收化學物質
作為 (enzyme)
加速細胞化學反應
識別 (例如作抗原)
附着碳水化合物分子,形成 糖蛋白




B

細胞膜的結構與其性質和功能有甚麼關係?(課本1Ap. 3-5


性質
細胞膜的結構與性質
功能
差異透性
磷脂雙層的內部性質:
疏水
容許穿越的分子
Ø 脂溶性
Ø 簡單
Ø 細小
部分蛋白質分子可作為:
容許通過的物質/ 粒子:
Ø 水分子
通道
載體
Ø 離子
Ø 水溶性

不容許以下分子通過:
n 體積 較磷脂分子之間的空隙或蛋白質通道 的分子
n 形狀 跟載體蛋白 不相配 的分子
彈性
磷脂雙脂層分子和部分蛋白質分子可作橫向移動,即脂質雙層是          性質的
細胞膜可以
改變形狀
封合缺口
è 對細胞 生長 和分裂重要。
支撐
鑲嵌於磷脂分子之間的蛋白質分子使細胞膜 堅韌
支撐細胞使細胞保持其形狀。




3.2  物質穿越細胞膜的過程 (課本1Ap. 3-8

A

擴散 (Diffusion) (課本1Ap. 3-8

Ø  粒子 濃度梯度 淨移動,直至粒子平均分佈。
Ø  過程不需要細胞提供 能量
Ø  影響擴散速率的因素:
對擴散速率的影響
濃度梯度
濃度梯度­
è 擴散速率­
溫度
溫度­
è 粒子的運動­
è 粒子之間的碰撞­
è 擴散速率­

粒子的大小和性質
體積­
è 擴散速率­
經細胞膜的擴散速率:脂溶性分子 > / = / < 水溶性分子

擴散對細胞的重要性包括:
氧和細小的脂溶性營素分子
藉擴散進入細胞
細胞產生的二氧化碳和其他廢物
藉擴散離開細胞
簡單的離子
藉擴散穿越細胞膜
物質藉擴散在細胞質內 分佈


B

滲透 (Osmosis) (課本1Ap. 3-10
Ø  是水分子穿越 差異透性膜 的一種特別擴散形式。
Ø  水勢 (water potential)
l  形容水分子由一個區域移至另一個區域的傾向。
l  純水的水勢被定為,即 最高
l        溶質 的存在會降低溶液的水勢,令水勢較純水低,因此出現
l  溶液的濃度越 ,水勢越低。
Ø  滲透水分子穿越差異透性膜,從高水勢區域向 低水勢 區域的 淨移動
Ø  過程是被動的不需 消耗能量。



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