生物化学 膜结构与物质转运3课件

1 4 跨膜转运4 1物质通过细胞膜的传送方式4 1 1被动传送 passivetransport 高浓度低浓度 传送 顺浓度差不耗能 简单扩散被动传送促进扩散 被动传送主动转运 2 4 1 1 1简单扩散 simplediffusion 高浓度低浓度 顺浓度差 被动 不耗能 非极性或极性较小的分子 H20 CO2 O2 乙醇 尿素等 扩散速度 取决于膜两侧物质的浓度差 分子大小和脂溶性高低等 扩散 3 4 1 1 2促进扩散 又称易化扩散 facilitateddiffusion 高浓度低浓度 顺浓度差 不耗能 传送蛋白 水溶性分子 Glc aa 各种离子 无机离子 载体蛋白 carrierprotein 传送蛋白 离子 通道蛋白 channelprotein 4 1 载体蛋白传送 2 通道蛋白 离子通道 无饱和性 其扩散速度比载体蛋白更快 传送速度 取决于两侧物质的浓度差 比简单扩散快 但可以达到饱和 促进 促进 5 4 1 2主动转运 activetransport 低浓度高浓度 逆浓度差 主动 耗能 速度快 载体蛋白 离子泵 Na K ATPase Na 泵 Ca2 ATPase Ca2 泵 膜外侧 膜内侧 6 Simplediffusion Facilitateddiffusion Ionpump 7 简单扩散被动转运载体蛋白促进扩散通道蛋白 离子通道 主动转运离子泵 物质跨膜传送方式 8 4 2跨膜转运机理 载体蛋白 通道蛋白 离子泵 4 2 1载体蛋白 胰岛素 或肌肉收缩 促进载体蛋白的转运速率 肌肉 脂肪细胞对葡萄糖的载体转运 促进扩散 9 肝细胞对葡萄糖的载体转运 促进扩散 10 肠粘膜细胞对葡萄糖的主动转运 11 4 2 2通道蛋白配体控制通道 LGC 通道的开启与关闭受配体 Ach GABA等 调控 2 电压控制通道 VGC 通道的开启与关闭受膜电位变化的影响 3 离子控制通道 IGC 通道的开启与关闭受某些特殊离子浓度变化的影响 12 从神经冲动刺激肌纤维收缩 整个反应1秒内完成 至少包括4个闸门通道的相继开启与关闭 1 电压控制Ca2 通道2 Ach配体控制通道3 电压控制Na 通道4 肌浆网上的Ca2 通道 4 2 2 1配体控制通道 烟碱型乙酰胆碱受体 N AchR BrissonandUnwin 1985年 N AchR 是由 四型亚基构成的五聚体 15 16 17 4 2 2 2电压控制通道 Na K Ca2 通道 有下列共性 均由 等多个亚基构成的寡聚体糖蛋白 其中 大亚基结构相似 在膜中形成4个跨膜区 每个跨膜区有6个呈 螺旋形式的跨膜肽段 S1 S6 18 电压控制的Na K Ca2 通道的共性结构 静息状态下 S4区 Arg Lys 与跨膜肽链上aa 发生相互作用 关闭离子通道 去极化时 S4区 Arg Lys 发生位移 开启离子通道 H5 P区 离子通道孔 药物 毒素作用部位 S4 电压感受器 19 4 2 3离子泵 ionpump 低高 耗能 主动 4 2 3 1钠钾泵 Na K ATPase 由2 2 亚基构成四聚体 属于横跨细胞膜的糖蛋白 载体蛋白 传送离子 2 亚基 功能 2 亚基 定位 E2 磷酸化的亲钾构象 非磷酸化的亲钠构象 E1 ATP ADP 膜外侧 膜内侧 Mg2 H2O Pi 21 E1 非磷酸化的亲钠型 E2 磷酸化的亲钾型 22 Na K ATPase活性测定设计基本思路 ATPADP Pi 总酶活性 Na K ATPase Mg2 ATPase ATPADP Pi 剩余酶活性 Na K ATPase活性 Na K ATPase Mg2 ATPase 乌本苷 23 4 2 3 2钙泵 Ca2 ATPase 钙泵与Ca2 结合 钙泵发生磷酸化修饰而变构 将Ca2 泵回肌桨网内 Ca2 库再充盈 同时胞浆内Ca2 浓度下降 肌肉松弛 肌纤维收缩兴奋过后 24 三类膜转运蛋白作用机制的异同点 载体蛋白通道蛋白离子泵高 低高 低低 高被动转运被动转运主动转运不耗能不耗能耗能速度快速度更快速度快有饱和性无饱和性肌肉 脂肪细胞神经肌肉接头处细胞膜上的葡萄糖载体蛋白N AchRNa K ATPase载体蛋白变构通道开启或关闭磷酸化的亲K 型非磷酸化的亲Na 型 25 4 2 4基团转位 grouptranslocation 磷酸烯醇式丙酮酸转磷酸化酶传送系统 S Rosman 糖外P Pr丙酮酸酶 A B酶 糖内 PH Pr磷酸烯醇式丙酮酸 27 基团转位 脑内缺乏 谷氨酰转肽酶 易导致神经系统功能障碍 28 4 2 5膜动运输 membranemovingtraffic 通过膜的变形运动来运输大分子抗原 蛋白质 颗粒等物质 固有 组成性分泌途径胞吐 exocytosis 膜动运输调节性分泌途径吞噬作用 phagocytosis 胞吞 endocytosis 吞饮作用 pinocytosis 胞泌 胞吐作用 SG secretorygranuleCP coatedpitPH phagoso