细胞生物学物质的跨膜运输

物质的跨膜运输物质的跨膜运输膜转运蛋白与物质的跨膜运输 细胞膜的 选择通透性 ：指细胞膜在选择性地允许一些物质通过的同时，阻止另一些物质通过，又称为膜的 半透性 。 细胞膜的物质运输方式：（）小分子物质和离子的跨膜运输（ 被动运输 、 主动运输 ）（）大分子和颗粒物质的 膜泡运输（胞吞作用、胞吐作用）功能 （一） 被动运输 ：物质由高浓度一侧通过膜到低浓度一侧而不消耗代谢能的一种运输方式。 1、 简单扩散 ：物质顺浓度梯度从膜的一侧运送到另一侧，既不需要消耗能量，也无需专一性蛋白做载体（ 疏水 （脂溶性） 非极性小 分子、 不带电 的极性小分子）功能功能 2、 协助扩散 ：又称易化扩散，是物质由高浓度到低浓度的一种穿膜运输方式，它不消耗细胞的代谢能，但需要专一性的跨膜蛋白的帮助 a.闸门通道蛋白介导的协助扩散 电压闸门通道 ：只有当膜电位发生变化时，闸门才开启的离子通道（例： Na+通道、 Ca2+通道） 配体闸门通道 ：配体与通道蛋白上的受体结合，引起通道蛋白构象发生变化，使闸门开放。 压力激活通道 ：受压力调控，如听觉毛细胞离子通道。功能功能 离子通道运输离子的 特点 ： (1)、速度快； (2)、具有高度选择性； (3)、开放的间断性。功能 b.载体蛋白介导的协助扩散在膜的一侧，溶质分子与载体蛋白上专一的结合位点结合，载体蛋白构象发生变化，将溶质分子运至膜的另一侧，载体蛋白与溶质分离后，又恢复到原来的构象（例：葡萄糖、氨基酸、核苷酸） 通道蛋白只进行被动运输，而载体蛋白既可被动运输，又可主动运输。功能功能 C.特点 （ 1）饱和性 （ 2）高度选择性 （ 3）蛋白质变性剂对膜转运蛋白有抑制作用功能 （ 二） 主动运输 ：物质由低浓度的一侧通过膜到高浓度的一侧，同时消耗代谢能的一种物质运输方式。在运输过程中，需要载体蛋白的参与。1、 Na+-K+-ATP酶 （ Na+-K+泵 ） a、 Na+、 K+的转运与 ATP水解偶联 b、 Na+与 ATP在膜内侧， K+的在膜外侧 c、 一个 ATP酶分子水解 1000个 ATP/秒，水解 1个 ATP能同时转运 3个 Na+出胞和 2个 K+入胞 作用：维持细胞膜两侧正常的离子梯度、膜的正常兴奋性、渗透压的平衡和细胞体积的恒定。功能功能2、 Ca2 -ATP酶 （钙泵） 特点：每个 Ca2 ATP酶每秒水解 10个ATP,每个 ATP转运两个 Ca2 出胞或进入肌质网 作用：维持细胞内低外高的浓度差、跨膜信息传递、肌肉收缩。功能 (一 )协同转运由膜两侧离子梯度贮存的能量提供动力，间接消耗 ATP， 同时也需要膜上的特异性载体参与。 同向协同运输： Na+与葡萄糖 反向协同运输： Na+与 H+功能单纯扩散被动运输通道蛋白介导的协助扩散 易化扩散载体蛋白介导的协助扩散钠钾泵主动运输 钙泵协同转运功能功能膜泡运输 ： 细胞在转运大分子和颗粒物质的过程中，物质被包裹在膜脂双分子层围成的囊泡中，通过囊泡与细胞膜的融合进行转运，这种运输方式称为 膜泡运输。特点 ： 不与细胞质内其他结构直接接触和混合囊泡只与特定膜融合，直接转运消耗代谢能。基本形式：胞吞作用、胞吐作用功能（一） 胞吞作用又称入胞作用，指通过细胞膜的变形运动，将细胞分外大分子或颗粒物质包裹成膜泡运进细胞的过程。胞吞作用主要分为三类：1.吞噬作用 ：摄入大的颗粒，如细菌和细胞碎片。原生动物摄食方式，哺乳动物只有少数特化的细胞，如巨噬细胞等才有摄入和消化大颗粒的吞噬作用。2.胞饮作用 ：摄入液体和溶质分子进入细胞的过程。大多数细胞都具有胞饮作用。功能3.受体介导的胞吞作用 ：有一些物质的内吞，首先与细胞膜上的受体结合，然后细胞膜内陷形成 有被小窝 ，继而形成 有被小泡 ，这种内吞方式称为受体介导的胞吞作用。例： LDL摄取过程功能功能 有被小泡 ：网格蛋白有被小泡、非网格蛋白有被小泡a.网格蛋白有被小泡与细胞摄取特异的膜结合配体、高尔基体到溶酶体及分泌泡之间的物质转运有关。b.非网格蛋白有被小泡与内质网到高尔基体或返回、高尔基体各扁平囊之间的物质转运有关。 网格蛋白 又称笼形蛋白，由基本骨架为三臂蛋白。功能功能（二） 胞吐作用又称出胞作用，指将细胞内的分泌物质、未分解物质等，通过膜泡转运至细胞膜与之融合，将膜泡内物质排出细胞外的过程。 过程 ： RER上合成分泌蛋白高尔基复合体上加工分泌囊泡与膜结合，释放到膜外 胞吐作用分为两种途径：结构分泌途径（几乎存在于所有细胞中）、调节分泌途径（只存在于某些特化的分泌细胞）功能功能（三） 质膜的循环胞吞作用和胞吐作用是两个相反的过程。胞吞作用使部分细胞膜成为转运小泡的膜而进入细胞内，经胞吐作用分泌囊泡膜又回到细胞膜，两者相辅相成，保持了细胞膜的相对稳定和动态平衡。细胞表面 细胞表面 （ cell surface）是指包围在细胞质外，由细胞外被、细胞膜和膜下溶胶层构成的一个多功能复合结构体系，还包括细胞连接和细胞表面的 特化结构。细胞外被细胞表面 细胞膜膜下溶胶层 等细胞表面一、细胞外被（糖萼）组成：细胞膜糖蛋白和糖脂的寡糖链向外伸展、交织而成。细胞表面 细胞外被的功能 ：1、保护作用2、细胞识别和黏着指细胞与细胞之间或细胞与大分子之间，通过受体与配体、抗原与