物质的跨膜运输-彭贵青916.pptVIP

第五章 物质的跨膜运输 MEMBRANE TRANSPORT Transport processes within an eukaryotic cell 不同部位的生物膜有各自功能相关的不同载体蛋白 也叫自由扩散（free diffusion），特点： ①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量； ③无需跨膜转运蛋白协助。 也称协助扩散（facilitated diffusion）, 顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白的协助下的转运方式。 特点： ①需特异性膜转运蛋白的协助； ②比自由扩散转运速率高，运输速率同物质浓度成非线性关系； ③特异性；饱和性。 例2. 水孔蛋白：水分子的跨膜通道 2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。 (/art/2006/9/4/art_582_1848.html) Na + -K+泵的结构 （三）P型H+泵 植物细胞、真菌和细菌细胞膜上虽然没有Na + -K+泵，但有P型H+泵。 P型H+泵对糖和氨基酸的摄取（同向协同转运完成） 细胞周围呈酸性。 五. 离子跨膜转运与膜电位 Overview：four types of ATP-powered pumps The difference between animal and plant cells to absorb nutrients Endocytosis:  Large molecules enter into cells Endocytosis imports extracellular molecules dissolved or suspended in fluid by forming vesicles from the plasma membrane 一、胞吞作用的类型 动物的吞噬细胞内吞较大的固体颗粒物质以及外来异物（病原菌），则形成较大的囊泡，如内吞细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。 Phagocytosis: The uptake of large particles 细胞吞入溶液性物质，则形成的囊泡较小。 1. 网格细胞依赖的胞吞作用 LDL 通过受体介导的胞吞作用进入细胞 2. 其他类型的胞饮作用 二、胞吞作用与细胞信号转导 胞吞作用对信号转导的下调 表皮生长因子（EGF）及其受体的胞吞作用 胞吞作用对信号转导的激活 细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过质膜运出细胞的过程。 思考题 比较载体蛋白与通道蛋白的异同； 比较P型离子泵、V/F型质子泵、ABC超家族的异同 Na+-K+泵工作原理及生物学意义 比较动植物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同 胞吞作用的类型和功能 例：链球菌通过细胞的胞饮作用进入细胞 三. 胞吐作用 exocytosis A. Constitutive exocytosis pathway B. Regulated exocytosis pathway 特殊机能的分泌细胞产生的分泌物（如激素、黏液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞受到胞外信号刺激后，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。 分选信号存在于蛋白本身，分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定 所有真核细胞都有从高尔基体反面管网区分泌囊泡向质膜流动并与之融合的稳定分泌过程，用于质膜更新（膜脂、膜蛋白） 以及胞外基质组分、营养或信号分子 转运途径：除某些有特殊标志的駐留蛋白和调节型分泌泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面。 主动运输所需的能量来源主要有： ① ATP驱动泵通过水解ATP获得能量； ②协同运输中的离子梯度动力； ③光驱动泵利用光能运输物质，见于细菌。 第二节 ATP泵与主动运输 ATP驱动泵：是ATPase，其功能是直接利用ATP供能逆浓度梯度或逆电化学梯度转运离子或各种小分子。根据泵蛋白的机构和功能可分为四类： 一 、P-型离子泵 P-型离子泵通过磷酸化或去磷酸化反应，改变泵蛋白的空间构象，从而实现离子的跨膜转运 Na+-K+泵 Ca2+泵 （一） Na+-K+泵 每一循环消耗一个ATP；转运出三个Na+；转进两个K+ The biological functions of Na+/K+ pump ① 维持细胞的渗透平衡，维持低Na+高K+的细胞内环境保持细胞的体积； ②维持细胞膜电位； ③ 吸收营养 （二）Ca2+泵 分布于质膜和内质网膜 维持细胞内较低的钙离子浓度（细胞内钙离子浓度10-7M，细胞外10-3M）。 Ca2+泵，P型离子泵，其原理与钠钾泵相似，每分解一个ATP