细胞生物学细胞膜与物质运输

细胞生物学细胞膜与物质运输第1页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/161、膜蛋白存在形式⑴跨膜蛋白第2页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16⑵外周蛋白⑶脂锚定蛋白2、去污剂可溶解膜蛋白

SDS:离子型可与蛋白结合并变性

Tx：非离子型不和蛋白结合3、蛋白具有流动性人鼠红细胞杂交三、细胞外被（膜糖被）第3页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第三节小分子物质跨膜运输一、被动运输1、简单运输2、协助扩散⑴有机小分子运输：载体构象改变⑵离子运输（膜电位形成）二、主动运输

1、Na+-K+ATP酶①大亚基：为贯穿膜全层的脂蛋白,是该酶的催化部位。②膜外表面有2个高亲和K+结合位点。③α-亚基的胞质面有3个高亲和Na+结合位点，可以结合3个Na+。④小亚基:为细胞膜外侧半嵌合糖蛋白,其作用机制不详。第4页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16细胞质Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+小亚基大亚基大亚基ATPADP+Pi钾浓度梯度[30倍]钠浓度梯度[13倍]小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基Pi钠结合部位钾结合部位Na+Na+Na+Na+K+KNa++泵Mg+PiPiK+K+K+大亚基小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基第5页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16细胞质Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+小亚基大亚基大亚基ATPADP+Pi钾浓度梯度[30倍]钠浓度梯度[13倍]小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基Pi钠结合部位钾结合部位Na+Na+Na+Na+K+Mg+PiPiK+K+K+大亚基小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基第6页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/162、协同运输是一类由Na+-K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用，间接消耗ATP所完成的主动运输方式。根据溶质运输方向与Na+顺电化学梯度转移方向的关系，又可分为同向运输与对向运输。物质跨膜运动所需要的直接动力来自膜两侧离子的电化学梯度，而维持这种离子电化学梯度则是通过Na+-K+泵(或H+泵)消耗ATP所实现的。第7页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16低低葡萄糖Na+葡萄糖Na+葡萄糖Na+Na+K+泵K+葡萄糖-Na+同向转运被动的葡萄糖单向转运肠腔细胞外液高葡萄糖浓度第8页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第四节大分子跨膜运输以囊泡形式运输。囊泡以出芽方式从供体细胞器到达受体细胞器，并与之融合。一、囊泡的类型与组成囊泡运输过程中，外被包被特异性蛋白质；出芽完成，蛋白脱落；利于膜的融合。囊泡分为：

1、网格蛋白囊泡（CCV）:存在于质膜、Gol、End、Lys。运输方向：质膜→End；Gol→End；Gol→Lys。第9页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/162、COPⅠ:Gol中的运输；Gol→ER。

3、COPⅡ:来源于RER；RER→Gol。二、网格蛋白囊泡的运输（一）组成

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网格蛋白也称作笼蛋白，是一种蛋白复合物，由3条重链和3条轻链组成。重链和轻链二者组成二聚体．三个二聚体又形成了包被小泡的结构——三腿蛋白复合物。（二）囊泡形成

第11页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第12页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16三、COPⅠ:

无网格蛋白正常情况：留住蛋白：

1、膜蛋白-被COPⅠ囊泡包被，回内质网。

2、可溶性蛋白-依靠高尔基复合体（顺面）上KDEL（滞留信号肽）受体包被，返回内质网。第13页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16四、COPⅡ：只和可溶性蛋白结合，不和驻留蛋白结合。五、囊泡的锚定和融合识别-融合-释放转移因子（一）SNARESNARE的作用是介导运输小泡与靶膜的融合。动物细胞中已发现20多种SNARE，位于运输小泡上的叫作v-SNARE，位于靶膜上的叫作t-SNARE。

第14页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16v-和t-SNARE都具有一个螺旋结构域，能相互缠绕形成跨SNARE复合体，将运输小泡的膜与靶膜拉在一起，实现运输小泡特异性停泊和融合。第15页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第16页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第17页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第18页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第五节胞吐及胞吞作用一、胞吐

1、分泌蛋白（固有胞吐）

2、激素、糖蛋白、酶（外界刺激分泌）二、胞吞胞饮：液体和小颗粒。动态过程—需要诸多因子参与。胞噬：大分子。依靠受体触发。

1、吞噬细胞：消化功能。物质激活细胞受体，抗体包被物质并消灭。第19页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/162、胞饮：又网格蛋白包被囊泡完成，无特异性。

3、受体介导的内吞作用

胆固醇在肝脏中合成并包装成低密度脂蛋白(LDL)在血液中运输。4、溶酶体的消化第20页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16细胞质LDL颗粒LDL受体有被小窝有被小泡无被小泡胞内体受体与大分子颗粒分开胞内体部分胞内体部分

初级溶酶体吞噬溶酶体受体再循环第21页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16第六节细胞膜与疾病一、载体蛋白异常与疾病1、胱氨酸尿症是一种遗传性膜转运异常疾病，是由病人肾小管上皮细胞转运胱氨酸及二氨基氨基酸(赖氨酸、精氨酸及鸟氨酸)的载体蛋白缺陷引起的疾病。第22页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16

病人肾小管上皮细胞的胱氨酸载体蛋白异常对肾小球滤出的原尿中四种氨基酸重吸收发生障碍，尿中四种氨基酸排出过量形成尿路结石，引起肾损伤。第23页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/162、肾性糖尿是肾小管上皮细胞葡萄糖重吸收障碍，在血糖正常情况下尿中出现葡萄糖。第24页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16二、离子通道异常与疾病囊性纤维化(CF）是白种人中最常见的致死性常染色体隐性遗传病。由于大量黏液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全，CF临床主要表现为慢性咳嗽、大量黏痰及反复发作的难治性肺部感染、长期慢性腹泻、吸收不良综合征、生长发育迟缓等。第25页，共27页，2023年，2月20日，星期二2023/4/16CF患者的质膜上完全缺失囊性纤维跨膜转导调节子（CFTR）离子通道，导致细胞向外转运C1-减少．Cl-和水将不能进入呼吸道分泌的黏液中去，分泌