植物生理学课件02矿质营养.ppt

logo方式：扩散离子通道运输载体运输离子泵运输胞饮作用二、细胞对溶质的吸收※◆吸收不带电的溶质取决于溶质在膜两侧的浓度梯度，即溶质的化学势。◆吸收带电的离子取决于膜两侧的电势梯度和化学势梯度，两者合称为电化学势梯度。离子通道运输理论认为：细胞质膜上有内在蛋白构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式及电化学方式激活，控制离子顺着浓度梯度和膜电位差（即电化学势梯度），被动地和单方向地垮质膜运输。一种通道只允许某一种离子通过。（一）离子通道运输—被动吸收离子通道运输高低电化学势梯度细胞外侧细胞内侧离子通道运输离子的模式K+、Cl-、Ca2+、NO3-每秒可运输107-108个离子,比载体运输快1000倍过量负电荷K＋顺电势梯度逆浓度梯度离子通道蛋白：▽K+、Cl-、Ca2+、NO3-等离子通道。膜内在蛋白构成圆形孔道，横跨膜两侧。▽构象可随环境条件的改变而改变。在某些构构象时，可形成允许离子通过的孔，孔内带有电荷并填充有水。▽孔的大小及孔内电荷等性质决定了通道转运离子的选择性，即一种通道常常只允许某一种离子通过。▽离子的带电荷情况及其水合规模决定了离子在通道中扩散时的通透性的大小。0302050104PatchclampMicrographofapatchpipetteattachedtothesurfaceofabarleyaleuronecellprotoplast1976年，德国的两位细胞生物学家Neher和Sakmann）建立了一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一或多数离子通道分子活动的技术，成为膜片钳技术（PatchClamp）。这一技术使对细胞电活动的研究精度提高到1pA的电流分辨率，1μm的空间分辨率和10μs的时间分辨率水平，是细胞和分子水平的生理学研究领域的一次革命性突破。它与基因克隆技术（GeneCloning）并驾齐驱，推动了生命科学研究的迅速发展。为此，1991年的诺贝尔医学与生理学奖授予了这两位学者，以表彰他们的突出贡献。这一能精确描述细胞通道特征的实验方法在问世后的短短十几年时间里，已经在生物学研究领域显示出了非常重要的意义和广阔的应用前景。RecordingsofK+currentsinwholecellsandinsingleK+-selectivechannelsofguardcellprotoplasts内容：质膜上的载体蛋白选择性地与质膜一侧的物质结合，形成载体-物质复合物，通过载体蛋白构象的变化透过质膜，把物质释放到质膜的另一侧。载体蛋白有：单向运输载体、同向运输器、反向运输器。（二）载体运输（carriertransport)—被动吸收或主动吸收▽单向运输载体（uniportcarrier）：Fe2+、Zn2+、Cu2+等01▽同向运输器（symporter）：在与H+结合的同时又与另一分子或离子(Cl-、K+、NH4+、PO43-、SO42-、氨基酸、肽、蔗糖等)结合。02▽反向运输器（antiporter）：与H+结合的同时又与另一分子或离子(Na+)结合，两者朝相反方向运输。03三种载体运输单向运输载体模型—被动运输低溶质梯度高溶质梯度电化学势梯度A、载体开口于高溶质浓度的一侧，与溶质结合B、载体催化溶质顺电化学势梯度跨膜运输Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+Cl-、NO3-、蔗糖Na+逆电化学势梯度—主动运输（104-105个／s）ProcessbywhichHClissecretedintothelumenonthestomachtransportofNa+ions(Na)andglucose(G)fromthelumenofthesmallintestinetotheinterstitialfluidandfinallyintotheblood.特点：载体运输可以顺电化学梯度进行—被动运输（似简单扩散）；也可逆电化学梯度进行—主动运输。104~105离子/秒。内容：质膜上的ATP酶催化ATP水解放能，驱动离子的转运。离子泵主要有：质子泵和钙泵质子泵：植物细胞对离子的吸收和运输是由膜上的生电质子泵（electrogenicprotonpump）推动的。生电质子泵亦称为H+-泵ATP酶（H+-pumping