第五物質的跨膜運輸中文吉大

1、第五章第五章 物質的跨膜運輸物質的跨膜運輸 細胞質膜構成屏障 營養(yǎng)攝取、廢物排出 調節(jié)離子濃度 三種途徑：被動運輸、主動運輸、胞吞胞吐第一節(jié) 膜轉運蛋白與小分子物質的跨膜運輸膜轉運蛋白載體蛋白通道蛋白跨膜運輸類型簡單擴散被動運輸葡頭糖轉運蛋白水孔蛋白主動運輸ATP驅動泵協同轉運蛋白光驅動泵第二節(jié) ATP驅動泵與主動運輸P型泵鈉鉀泵Na+-K+泵結構、機制Na+-K+泵生理功能鈣泵Ca2+泵結構、功能H+泵V型、F型質子泵ABC超家族結構、工作模式與疾病關系離子跨膜轉運與膜電位第三節(jié) 胞吞與胞吐作用第一節(jié) 膜轉運蛋白與小分子物質的跨膜運輸表5.1哺乳動物細胞內外離子濃度 膜轉運蛋白 載體蛋白構象

2、改變，可介導被動運輸和主動運輸 蛋白：多次跨膜蛋白 特點：特異結合位點、構象改變介導物質過膜、不對轉運分子共價修飾、可被競爭抑制。 Eg.胱氨酸尿遺傳病表5-2、圖5-1 通道蛋白親水性通道，只能介導順濃度梯度和化學梯度的被動運輸 3種類型：離子通道、孔蛋白、水孔蛋白 選擇性、門控離子通道3個特征高轉運率：10mil-100mil/s沒有飽和值門控（3種）活性由通道的開或關兩種構象調節(jié)，應答信號 電壓門通道voltage-gated channel膜電位變化 配體門通道ligand-gated channel化學信號 應力激活通道stress-activated channel壓力刺激圖5-2

3、 跨膜運輸類型（3種）圖5-3 簡單擴散圖5-4 被動運輸 葡頭糖轉運蛋白圖5-1 水孔蛋白圖5-5、表5-3 主動運輸 ATP驅動泵 協同轉運蛋白 光驅動泵 簡單擴散 simple diffusion ： 對象:疏水小分子或不帶電荷的極性分子（O2、N2、苯、H2O、尿素 方向：沿著濃度梯度的方向 特點：不需要能量、無膜蛋白協助 通透性：取決分子大小和分子的極性 小大、非極極、帶電高度不透（無載體蛋白） 被動運輸 passive transport (協助擴散，facilitated diffusion): 方向：高濃度到低濃度即沿著濃度梯度的方向 動力：物質的濃度差 特點：不需要能量 主動

4、運輸active transport：（3種）圖5-6 ATP驅動泵ATP直接供能 協同轉運蛋白ATP間接供能 同向、反向 Na+, H+為動力 光驅動泵光能驅動的主動運輸 方向：逆物質濃度梯度或電化學梯度 動力：與釋放能量的過程偶聯 特點：需載體蛋白介導，需要能量第二節(jié) ATP驅動泵與主動運輸圖5-7 P型泵 鈉鉀泵 Na+-K+泵結構、機制 Na+-K+泵生理功能 鈣泵 Ca2+泵結構、功能 H+泵 V型、F型質子泵 ABC超家族 結構、工作模式 與疾病關系 離子跨膜轉運與膜電位 鈉鉀泵（ATP直接供能主動運輸）： Na+-K+泵結構、機制圖5-8 蛋白結構：4聚體、2個和2個、具有ATP

5、酶活性，有3個Na+結合位點和2個K+結合位點，有ATP催化位點（一個天門冬氨酸殘基磷酸化）、是糖蛋白 作用機制：亞基和Na+結合促使ATP水解，亞基構象變化，Na+泵出，K+和亞基結合去磷酸化，K+泵入。（1個ATP，3個Na+,2個K+ ） 抑制機制：烏本苷（和K+爭奪結合位點） 生物氧化劑（氰化物）（使ATP供應中斷） Na+-K+泵生理功能存在部位：一切動物細胞的細胞膜上 維持細胞膜電位，胞內低Na+高K+ 維持細胞滲透壓平衡、為其他運輸提供能量（高濃度的Na+） 吸收營養(yǎng)，如葡頭糖、乳糖 鈣泵和其它P型泵（ATP直接供能的主動運輸）： Ca2+泵（Ca2+ ATPase）：維持細胞內

6、低濃度的Ca2+ 存在部位：細胞膜和內質網 蛋白結構：與Na-K泵的亞基同源，約有10個跨膜螺旋 作用機制：與ATP水解相偶聯、1個ATP-2個Ca2+ 生物學學功能：將Ca2+泵出細胞和泵入內質網儲存 肌質網儲存Ca2+與肌肉收縮與舒張有關 P型質子泵： 存在部位：植物細胞、真菌、細菌的細胞膜 特點：轉運H+過程涉及磷酸化和去磷酸化 V型、F型質子泵 轉運質子 無磷酸化中間體 V型，維持pH F型，合成ATP，F1F0-ATPase ABC超家族 結構、工作模式原核、真核圖5-11 與疾病關系 MDR轉運蛋白，腫瘤細胞抗藥性 CFTR，Cl離子轉運 離子跨膜轉運與膜電位 靜息電位 動作電位

7、極化、去極化、反極化、超極化圖5-12第三節(jié) 胞吞與胞吐作用 胞吞作用的類型圖5-13 吞噬作用250nm 胞飲作用150nm 網格蛋白依賴 其它類型 胞吞作用與信號轉導 對信號轉導下調 對信號轉導激活 胞吐作用 胞吞與胞吐大分子、大分子復合物、顆粒物質跨膜運輸生物膜斷裂與融合、耗能 吞噬作用 原生生物攝取食物 高等多細胞生物 巨噬細胞、中性粒細胞 攝取營養(yǎng)、清除病原體、清除衰老凋亡細胞 細胞表面受體激活、細胞應答 抗體誘發(fā)的吞噬作用圖5-14胞飲作用150nm網格蛋白依賴圖5-15網格蛋白3個二聚體形成三角蛋白復合體網格蛋白包被小窩、網格蛋白包被膜泡發(fā)動蛋白銜接蛋白實例：LDL的內吞和膽固醇的吸收，圖5-16介導細胞內吞的受體的分選途徑1.循環(huán)回質膜2.溶酶體消化3.