物质的跨膜运输1

1、K+o Na+i典型哺乳类细胞内外离子浓度比较Na+ Cl- A- K+ Membrane胞外胞内Two classes of membrane transport proteins vCarrier proteins are responsible for both the passive and the active transport (vChannel proteins are only responsible for passive transport (.Two classes of membrane transport proteins 根据溶质是否与载体蛋白上结合部位相适合进行

2、辨别每次转运都发生自身构象的改变根据溶质的大小和电荷进行辨别离子通道的活性（开或关）由通道的构象调节，受控于适当的细胞信号主要区别主要区别葡萄糖载体；Na+驱动的葡萄糖泵；Na+-H+交换器； Na+-K+泵；Ca2+泵；H+泵（H+-ATPase）胱氨酸尿症(高)胱氨酸尿症:是一种隐性遗传的氨基酸代谢异常疾病。患者会由尿液排出大量的高胱氨酸，若未及早治疗，会有心智功能低下、骨骼畸形、眼球水晶体脱位、心脏血管疾病及血栓等。 患者的肾细胞和肠细胞不能将胱氨酸和半胱氨酸转运到血液，胱氨酸和半胱氨酸在尿中累积，在肾中形成胱氨酸结石。通道蛋白几乎都与无机离子的转运有关，所以又称为“离子通道” 。离子通

3、道的特征：1.极高的转运效率，比已知的任何一种载体蛋白最快转运效率要高1000倍以上；2.没有饱和值；3.并非连续开放，而是门控的，受控于适当的细胞信号，如：电位变化，化学信号，压力刺激.。v Most of the channel proteins are ion channels, including three types, with ion channels that they can be opened and closed 电压门通道配体门通道应力激活通道电压门通道配体门通道应力激活通道K+渗漏通道；电压门Na+通道；电压门K+通道；电压门Ca2+通道；乙酰胆碱受体；GABA受体(

4、GABA门Cl-通道)；应力激活的阳离子通道 电压门控通道：钾、钠、钙离子通道电压门控钾离子通道 配体门控通道 阳离子通道：乙酰胆碱、谷氨酸、五羟色胺受体 阴离子通道：甘氨酸和氨基丁酸(GABA)受体 乙酰胆碱受体 内耳毛细胞顶部的听毛也是对牵拉力敏感的感受装置，听毛弯曲时，毛细胞会出现暂短的感受器电位。从听毛受力而致听毛根部所在膜的变形，到该处膜出现跨膜离子移动之间，只有极短的潜伏期， 内耳中的毛细胞应力激活通道应力激活的离子通道：听觉毛状细胞的离子通道 大多数水是直接通过脂双层进入细胞的，也有些水是通过水通道蛋白进行扩散的。2+Peter AgreRoderick MacKinnon 水通

5、道水通道蛋白 AQP1是人的红细胞膜的一种主要蛋白。它能够让水自由通过（不必结合），但是不允许离子或是其他的小分子（包括蛋白质）通过。物质通过细胞质膜的3种转运途径1. 被动运输： 简单扩散: 疏水小分子、不带电的极性小分子; 协助扩散: 极性分子和无机离子。需要特异性的膜转运蛋白的协助。 2. 主动运输： ATP驱动泵: P、V、F型3种离子泵, 只转运离子； ABC超家族，运输小分子。 耦联转运蛋白: 同向转运蛋白; 反向转运蛋白。 光驱动泵: 主要在细菌中发现3. 胞吞与胞吐作用：磷脂双层的屏蔽作用The carrier protein, the Glucose transporter

6、(GluT1 ) in the erythrocyte PM, alter conformation to facilitate the transport of glucose.v Facilitated diffusion: Protein-mediated movement, movement down the gradient (顺浓度梯度或电化学梯度)主动运输 主动运输的特点是： 逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； 需要能量； 都有载体蛋白。 主动运输所需的能量来源主要有： 协同运输中的离子梯度动力； ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量； 光驱动的泵利用光能运输物质，见于细菌。主动运输的3种类型ATP驱动泵(ATP直接提供能量)耦联转运蛋白(ATP间接提供能量)光驱动泵物质通过细胞质膜的3种转运途径1. 被动运输： 简单扩散: 疏水小分子、不带电的极性小分子; 协助扩散: 极性分子和无机离子。需要特异性的膜转运蛋白的协助。