细胞生物学物质的跨膜运输

细胞生物学物质的跨膜运输第一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一细胞膜对不同物质的通透性极性小分子尿素、甘油苯第二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一一、物质的跨膜运输的机制细胞膜结构特点膜蛋白脂双层（疏水性）第三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一简单扩散运输原理物质溶解于膜脂中,从膜脂一侧扩散到另外一侧,最后进入细胞质水相中。也叫自由扩散（freediffusing）运输特点1、沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散2、不需要提供能量3、没有膜蛋白的协助第四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一运输物质特点1、脂溶性越高通透性越大；水溶性越高通透性越小2、非极性分子比极性容易透过3、小分子比大分子容易透过一般运输物质为水、疏水小分子、不带电荷的极性分子。简单扩散第五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一典型哺乳动物类细胞内外离子浓度的比较组分细胞内外浓度（mmol/L）细胞外浓度（mmol/L）Na+5-15145K+1405Ca2+10-41-2H+7*10-84*10-8第六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一膜转运蛋白与特定溶质分子结合。运输前后自身发生结构变化。运输物质分子结构没有发生改变。载体蛋白通道蛋白不需要与溶质分子结合。离子选择性，顺浓度梯度通过。转运速率高，没有饱和性。门控式。第七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一载体蛋白三种类型单一转运体协同转运体反向转运体第八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一一些离子通道的举例

通道场所功能K+

渗漏通道大多数动物细胞的质膜维持静息膜电位电压门Na+

通道神经细胞轴突的质膜介导产生动作电位电压门K+

通道神经细胞轴突的质膜起始动作电位后使膜恢复静息电位电压门Ca2+通道神经终末的质膜刺激神经递质释放乙酰胆碱受体(乙酰胆碱门Na+andCa2+

通道)肌肉细胞的质膜(神经-肌肉接头处)兴奋性突触信号传递(在靶细胞将化学信号转换为电信号)GABA受体(GABA-门Cl-通道)许多神经元的质膜(突触处)抑制性突触信号传递压力激活的阳离子通道内耳听觉毛细胞检测声音震动第九页，共三十二页，编辑于2023年，星期一二、物质的跨膜运输的能量被动运输主动运输第十页，共三十二页，编辑于2023年，星期一1、被动运输物质由高浓度到低浓度不需要能量被动运输简单扩散协助扩散水孔蛋白第十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一

协助扩散主要运输极性小分子和无机离子如糖、氨基酸、核苷酸。比自由扩散转运速率高。需要膜转运蛋白参与,存在最大转运速率。有特异性，即与特定溶质结合。第十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一水分子的跨膜通道——水孔蛋白由4亚基组成的四聚体，每个亚基由6个跨膜α螺旋组成。每个亚基单独形成一个供水分子通过的中央孔。作用：肾小管对水的重吸收；唾液、出汗、眼泪等。第十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一2、主动运输由特异性膜蛋白介导逆浓度梯度需要能量供给LightelectrochemicalgradientLightpoweredpump第十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第二节离子泵和协同运输P-型离子泵V/F-型质子泵ABC超家族协同运输ATP直接供能ATP间接供能第十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一P-型离子泵——钠钾泵第十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一钠钾泵的作用维持细胞的渗透性，保持细胞的体积。维持低Na+高K+的细胞内环境。维持细胞的静息电位。地高辛、乌本苷等生物氧化抑制剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。思考：植物细胞如何维持细胞体积？第十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一P-型离子泵——钙泵第十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一V/F-型质子泵V-型质子泵存在于内体、溶酶体膜、液泡膜。利用ATP从细胞质基质逆H+电化学梯度进入细胞器。F型质子泵存在于线粒体内膜、叶绿体类囊体膜。顺H+电化学梯度合成ATP。第十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期一ABC超家族第二十页，共三十二页，编辑于2023年，星期一协同运输LightelectrochemicalgradientLightpoweredpump由钠钾泵（动物）质子泵（植物或细菌）提供电化学势。第二十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一肠上皮细胞对葡萄糖的吸收第二十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第三节胞吞与胞吐作用大分子与颗粒物质运输方式，如蛋白质、多糖等。转运时物质被包裹在脂双层膜围绕的囊泡中，所以又称膜泡运输。转运中涉及膜的融合断裂，需要消耗能量，属主动运输方式。第二十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一胞饮作用第二十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一吞噬作用变形虫，单细胞真核生物，高等动物特化的吞噬细胞。第二十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一受体介导的内吞作用第二十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一膜泡的缢断第二十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一受体介导的内吞中,内吞泡配体、受体和膜成分的去向如何?1、配体基本被降解，少数可被利用。2、膜成分①随着细胞质膜受体分选产生的小泡一起重新回到质膜上再循环利用②同高尔基体融合，成为高尔基体③随着溶酶残体的消失而消失。第二十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一3、受体①受体再循环：回到原来的质膜上再利用。②受体-配体再循环：受体和配体回到原来的质膜上再利用，如转铁蛋白及转铁蛋白受体。③降解④转胞吞：受体和配体一起通过载体小泡被转运到相对的细胞质膜面。受体介导的内吞中,内吞泡配体、受体和膜成分的去向如何?第二十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期一受体的去向第三十页，共三十二页，编辑于2023年，星期一

胞吐作用转运的膜泡只与特定的靶膜融合，保证了物质的有序运输。膜泡与质膜融合需要膜融合蛋白参与。蛋白质的分选信号在于蛋白质本身，分选主要由高尔基体TNG上的受体蛋白决定。胞吐作用的两种类型：组成型与调节型。第三十一页，共三十