Galerie de cartes mentales Transport de substances biologiques à travers les membranes cellulaires
Il s'agit d'une carte mentale sur le transport transmembranaire des substances biologiques cellulaires, y compris les protéines de transport membranaire et le transport transmembranaire de petites molécules, les pompes ioniques et les potentiels de mode, etc.
Modifié à 2023-11-14 18:33:29This is a mind map about bacteria, and its main contents include: overview, morphology, types, structure, reproduction, distribution, application, and expansion. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
This is a mind map about plant asexual reproduction, and its main contents include: concept, spore reproduction, vegetative reproduction, tissue culture, and buds. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
This is a mind map about the reproductive development of animals, and its main contents include: insects, frogs, birds, sexual reproduction, and asexual reproduction. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
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Transport de substances à travers les membranes
Protéines de transport membranaire et transport de petites molécules à travers les membranes
Imperméabilité des bicouches lipidiques et protéines de transport membranaire
imperméabilité de la bicouche lipidique
ions sodium, ions potassium
différence de concentration ionique
protéine de transport membranaire
Hydrophobie de la bicouche lipidique
perméabilité
protéine de transport membranaire
protéine porteuse
mécanisme
changements d'auto-conformation
Caractéristiques
Tous types de membranes biologiques Multiples protéines transmembranaires
Très sélectifs
Caractéristiques cinétiques de saturation des enzymes et du substrat, pas de modification covalente
Fonction
Transport passif vs transport actif
protéine de canal
mécanisme
canal hydrophile
Caractéristiques
Protéines de canaux ioniques (canaux dépendants du potentiel, canaux dépendants du ligand, canaux activés par le stress) porines aquaporines
Taux de transfert extrêmement élevé
Aucune valeur de saturation
Commande de portail à ouverture discontinue
Fonction
Transport passif
Types de transport de petites molécules à travers les membranes
Diffusion simple
1. Les petites substances moléculaires se déplacent le long du gradient de concentration ou du gradient électrochimique du côté à forte concentration vers le côté à faible concentration de la membrane perméable sans consommer d'énergie et sans protéines de transport. 2. La taille moléculaire et la polarité moléculaire déterminent la perméabilité. les petites molécules non chargées peuvent facilement passer à travers
Transport passif (diffusion assistée)
1. Le long de la concentration ou du gradient électrochimique, aucune énergie n'est requise et des protéines de transport membranaire sont nécessaires 2. Les ions inorganiques polaires à petites molécules entrent et sortent des cellules par diffusion assistée 3. Famille des transporteurs de glucose 4. Aquaporines
transport actif
Inverser les différences de concentration chimique, consommer de l'énergie et nécessiter des protéines porteuses
Pompe entraînée par l'ATP
L'ATPase hydrolyse directement l'ATP pour fournir de l'énergie à travers la membrane
cotransporteur
Co-transport : un type comporte des pompes sodium-potassium ou des pompes ioniques qui fonctionnent en synergie avec des protéines porteuses pour consommer indirectement de l'énergie afin de compléter le processus de transport actif. La puissance directe provient du gradient électrochimique des deux côtés de la membrane, et le maintien de ce gradient électrochimique ionique est obtenu en consommant de l'ATP via une pompe sodium-potassium ou une pompe à hydrogène. Divisé en cotransport synchrone et cotransport inverse. La direction du transport de matière et la direction du mouvement des ions.
pompe à lumière
Pompes ioniques et potentiel de mode
Pompe à protons de type P
pompe à sodium et potassium
Les deux sous-unités catalytiques α possèdent des sites de liaison à l'ATP pour la phosphorylation et la déphosphorylation. Deux sous-unités β catalytiques
Mécanisme : 1. La sous-unité α intracellulaire se lie au sodium pour favoriser l'hydrolyse de l'ATP. La phosphorylation d'un résidu d'acide aspartique sur la sous-unité α provoque un changement de conformation dans la sous-unité α, pompant les ions sodium hors de la cellule. extracellulaire Les ions potassium se lient à un autre site de la sous-unité α, la déphosphorylant, et la conformation de la sous-unité α change à nouveau pour pomper les ions potassium dans la cellule.
Fonction : 1. Maintenir le potentiel de la membrane cellulaire 2. Maintenir l'équilibre osmotique des cellules animales 3. Absorber les nutriments
pompe à ions calcium
1. Maintenir une faible concentration d'ions calcium dans la matrice cytoplasmique 2. Pomper dans le réticulum sarcoplasmique pour réguler le mouvement de contraction des cellules musculaires
Pompe à hydrogène de type P
Les cellules végétales, les champignons et les bactéries créent des gradients électrochimiques d'hydrogène
Pompe de type V et pompe à protons de type F
Type V : membrane endosomale de cellules animales, tonoplaste de cellules végétales, pompe H dans les organites contre le gradient électrochimique d'hydrogène, maintenant le pH neutre de la matrice cytoplasmique et le pH acide des organites 2. Membrane plasmique bactérienne de type F, membrane mitochondriale interne et chloroplastes La membrane de la capsule utilise l'énergie potentielle des protons pour synthétiser l'ATP 3. Points communs : ils ne transportent que des protons et ne forment pas d'intermédiaires de phosphorylation
Superfamille ABC
structure
Un domaine transmembranaire composé de six hélices α forme une voie de transport du substrat et détermine la spécificité du substrat.
Domaine de liaison à l'ATP actif, convexe vers le cytoplasme
mécanisme
Les molécules d'ATP se lient au transporteur ABC, induisant deux structures d'ATP et une dimérisation. La conformation du transporteur change et le site de liaison au substrat est exposé au côté cytoplasmique de la membrane plasmique. 2. L'hydrolyse de l'ATP et la dissociation de l'adp conduisent à la dissociation de l'ATP. domaine de liaison. Le transporteur revient à sa conformation d’origine.
fonctions et maladies
1. Exclure les poisons et métabolites naturels, qui sont abondants dans le foie, les reins et l'intestin grêle. 2. Pomper les antibiotiques et les médicaments anticancéreux hors des cellules, conférant aux cellules une résistance aux médicaments. 3. Les changements fonctionnels sont liés à certaines maladies génétiques humaines. comme la mucoviscidose.
Endocytose et exocytose
endocytose
Définition : La membrane cytoplasmique s'invagine pour former des vésicules qui absorbent les substances extracellulaires dans la cellule et maintiennent les activités vitales normales de la cellule.
Classification
Phagocytose
Le diamètre est supérieur à 250 nanomètres. Il se produit dans des phagocytes spécialisés. L'objet englouti se lie à la surface des phagocytes et active les récepteurs, transmettant des signaux dans la cellule et provoquant des réponses cellulaires. Fonction : absorber les nutriments, éliminer les agents pathogènes et les cellules.
pinocytose
Moins de 150 nm de diamètre, les cellules eucaryotes absorbent continuellement des solutions et des molécules solubles par pinocytose Fonction : endocytose clathrine-dépendante, cavéoles, non clathrine/cavéolaire, grande pinocytose
Endocytose et transduction du signal cellulaire
Régulation négative : endocytose du facteur de croissance épidermique et de ses récepteurs
Activation : Voie Notch
exocytose
Définition : Processus par lequel les substances synthétisées dans les cellules fusionnent avec la membrane plasmique sous forme de vésicules sécrétoires et sécrètent leur contenu à la surface cellulaire ou à l'extérieur de la cellule.
Classification
La synthèse continue de protéines et de lipides sous forme de vésicules alimente en permanence la membrane plasmique pour son renouvellement, et les protéines solubles sont continuellement sécrétées dans la voie de l'exocytose extracellulaire.
Les sécrétions régulées de l'exocytose sont stockées dans des vésicules sécrétoires et fusionnent avec la membrane plasmique pour libérer leur contenu en cas de besoin.
importance
transport ordonné de substances à travers les membranes
Augmentez ou diminuez la surface de chaque zone de la membrane plasmique pour atteindre un équilibre dynamique, renouveler la membrane plasmique et maintenir la survie et la croissance cellulaire
thème central
thème
thème
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