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现代动物生物化学 生物膜与物质运输 Biomembranes and Transportation (2) 三、膜的物质运输的功能 生物膜是半透性的屏障 从环境摄取营养物质，向环境排出代谢废 物 维持细胞的容积、形态、渗透压、电解质 浓度和膜电位，为细胞的生理活动提供适宜 的环境 小分子和离子跨膜运输的三种方式 浓 度 梯 度 简单扩散 促进扩散 主动运输 简单扩散——顺浓度梯度， 注意电荷、极性与大小的影响 通道 载体 促进扩散——顺浓度梯度 注意 需要载体或通道协助 短杆菌肽(Gramicidin A) 结氨霉素( valinomycin) 哺乳动物细胞内外离子的浓度差 细胞通过主动运输维持细胞内外离子的浓度梯度 三种主动转运离子的ATP酶(泵) 三种主动转运离子的ATP酶 （“泵”） P型 （P for pump ），ATP驱动的阳离子转运体，都有与 + + Na K ATPase 同源的氨基酸序列和Asp磷酸化位点，广泛 存在于动物细胞膜上 V型 （V for vacuolar ），ATP驱动的质子泵，以提高细胞器 内的酸度，存在于植物、真菌、真核细胞器膜上 F型 （F for energy coupling factor），利用质子的电化学梯度 实现能量转换的ATP （合成）酶，存在于线粒体和叶绿 体内膜 主动运输以钠钾泵 （Na+ K+ ATPase ）为例 ——逆浓度梯度，需要载体，消耗能量 （ATP ） + + + + 保持细胞内的高K 低Na 和细胞外的高Na 低K 次级主动运输 （Secondary active transport） s 钠钾泵实行的是初级主动运输 而有些分子 （如葡萄糖和氨基酸）的转运须由初级主动运输来 推动，称之为次级主动运输 动物细胞转运葡萄糖 细菌转运乳糖 大分子的跨膜运输 胞吞与胞吐 受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis ) 免疫球蛋白 低密度脂蛋白 （LDL ） 分泌蛋白的胞内转运 信号肽学说 （signal peptide hypothesis ） LDL通过受体介导实现细胞内吞 内吞泡形成的电镜照片 注