细胞膜的分子生物学物质的跨膜运输教学 讲义.pptVIP

第二节 小分子物质的跨膜运输;一、小分子 离子：阴离子 CL- 阳离子 Na+, K+, Mg+, Ca2+, H+ 非极性小分子：O2 极性小分子：CO2, 乙醇，尿素，类固醇激素 其他：甘油， 葡萄糖，氨基酸;细胞膜是选择性半透膜，对离子选择性通透，产生了细胞内外的电位差，用以传导电信号。 小分子物质通过细胞膜的转运主要有四种方式 简单扩散（simple diffusion） 离子通道扩散（ion channel diffusion） 易化扩散（facilitated diffusion） 主动运输（active transport）;㈠ 膜的选择性通透和简单扩散（simple diffusion）;膜转运蛋白—小分子跨膜转运的载体或通道 载体蛋白(carrier protein) 被动运输(passive transport)顺浓度梯度或电化学梯度 主动运输(active transport )逆浓度梯度或电化学梯度 通道蛋白(channel protein) 被动运输(passive transport)顺浓度梯度或电化学梯度 ;简单扩散与易化扩散比较;1.载体蛋白介导的被动转运(易化扩散) ⑴特点——类似于酶-底物反应 ①转运速率高 ②结合溶质分子具有特异性 ③结合溶质分子具有饱和性 达到饱和状态时转运速率最大(Vmax) ④每种载体对各自溶质均有一结合常数(Km) 即V＝1／2Vmax时溶质的浓度 ⑤结合可被竞争性或非竞争性抑制剂阻断 不同点:载体蛋白对被转运溶质无共价修饰 可改变过程的平衡点；;⑵不同的运输形式 单向运输（uniport） 协同运输（coupled transport） 同向运输（symport） 对向运输（antiport） ;2.载体蛋白介导的主动运输; 能量来源 ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量 协同运输中的离子梯度动力 ;⑴Na+-k+泵 ATP直接供能;由2个大亚基、2个小亚基组成的4聚体。Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。钠钾泵的一个特性是他对离子的转运循环依赖自磷酸化过程 。 总的结果是每一循环消耗一个ATP；转运出3个Na+，转进2个K+。 Na+-K+泵作用是：①维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；②维持低Na+高K+的细胞内环境，维持细胞的静息电位。 ;钠钾泵机制;（2）钙泵（Ca2+-ATP酶）ATP直接供能;（3）质子泵（H＋泵） ATP直接供能;⑷ 离子梯??驱动的主动转运(同向);⑸ 离子梯度驱动的主动转运(对向) ——调节细胞内pH;3、通道蛋白（channel protein）;离子通道蛋白的特点：;门控离子通道机制：在膜上特异性刺激控制下，闸门短暂地开放，随即关闭。;载体蛋白既可介导易化扩散， 也可介导逆浓度梯度或电化学梯度的主动运输。 通道蛋白只能介导顺浓度梯度或电化学梯度的被动运输。;第三节 大分子和颗粒物质的穿膜运输 —胞吞和胞吐 ;囊泡以出芽方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后又与另一内膜细胞器发生融合，这一转运过程称为 囊泡转运。 根据物质的运输方向：胞吞作用（endocytosis） 胞吐作用（exocytosis） 共同特点：双向、特异、有序、化学修饰;㈠ 细胞胞吞作用的三种形式： 胞吞作用消耗能量,属于细胞膜的主动运输 1.吞噬（phagocytosis） 由专门的吞噬细胞完成,大的颗粒,直径250nm，最终到达溶酶体被降解。 2.胞饮（pinocytosis） 细胞非特异的摄入细胞外液滴的过程，直径150nm。 3.受体介导的胞吞作用（receptor mediated endocytosis）是通过受体的介导摄取细胞外专一蛋白质或其他化合物的过程;吞噬过程;★受体介导的胞吞作用 ——受体-配体结合而引发的胞吞作用 ⑴特点 ①所摄入的大分子在质膜上有特异受体 ②内吞由大分子配体与其受体的识别、结合而激发 ③受体配体复合物聚集于质膜的有被小窝内(受体集中在质膜的特定区域，称为有被小窝)，由有被小泡送至内体。 ;受体介导的胞吞：配体和受体结合;受体介导的胞吞作用;大分子物质运输中的三种有被小泡 网格蛋白（clathrin） 冷冻蚀刻技术发现，有被小