醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第三講-課件

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第三講----課件1細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)膜內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸小分子物質(zhì)穿膜運(yùn)輸大分子物質(zhì)膜泡運(yùn)輸被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞作用胞吐作用細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)膜內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸小分子物質(zhì)穿膜運(yùn)輸大分2小分子物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸小分子物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸3

細(xì)胞膜是選擇性半透膜圖示人工脂雙層對各種分子的相對通透性細(xì)胞膜是選擇性半透膜圖示人工脂雙層對各種分子的相對通透性4高濃度低濃度電化學(xué)梯度一、單純擴(kuò)散（simplediffusion）高濃度低濃度電化學(xué)梯度一、單純擴(kuò)散（simplediffu5單純擴(kuò)散：不需要消耗能量不依靠專一膜蛋白分子順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散：不需要消耗能量6適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：脂溶性物質(zhì)(非極性物質(zhì)):苯.乙醇.氧.不帶電荷小分子物質(zhì):水.尿素.二氧化碳不適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：帶電荷物質(zhì)，葡萄糖、氨基酸、核苷酸及許多代謝產(chǎn)物不能通過單純擴(kuò)散穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)。適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：7膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1.通道蛋白在膜上形成親水孔道介導(dǎo)離子轉(zhuǎn)運(yùn)2.載體蛋白通過構(gòu)象改變進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1.通道蛋白8二、離子通道擴(kuò)散以其親水區(qū)構(gòu)成親水通道和離子通道有些通道蛋白處于持續(xù)開放狀態(tài)：例如：鉀泄漏通道多數(shù)通道為閘門通道二、離子通道擴(kuò)散以其親水區(qū)構(gòu)成親水通道和離子通道9醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第三講----課件10閘門門控通道的類型1.電壓閘門通道（voltage-gatedchannel）2.配體閘門通道（ligand-gatedchannel）3.機(jī)械門控通道(mechanicalgatedchannel)閘門門控通道的類型1.電壓閘門通道（voltage-gate11電壓門控通道（voltage-gatedchannel）通道蛋白在跨膜電位變化時開放電壓門控通道主要存在于可興奮細(xì)胞電壓門控通道（voltage-gatedchannel）通12配體門控通道（ligand-gatedchannel）是離子通道型受體與胞外特定配體結(jié)合，構(gòu)象改變，“閘門”打開，允許某種離子快速跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)如圖：乙酰膽堿受體是典型的配體門控通道

配體門控通道（ligand-gatedchannel）是離13通道蛋白配體高濃度低濃度配體閘門通道特點(diǎn)：通道蛋白在與神經(jīng)遞質(zhì)或其他信號分子結(jié)合時開放通道蛋白配體高濃度低濃度配體閘門通道特點(diǎn)：通道蛋白在與神經(jīng)遞14機(jī)械門控通道（mechanic-gatedchannel）通道蛋白受壓力作用，引起通道構(gòu)象改變而開啟“閘門”，離子通過親水通道進(jìn)入細(xì)胞，引起膜電位變化。

如內(nèi)耳毛細(xì)胞感受聲音機(jī)械門控通道（mechanic-gatedchannel）15神經(jīng)肌肉接頭處離子通道的作用神經(jīng)肌肉接頭處離子通道的作用16

神經(jīng)-肌接頭處的閘門通道神經(jīng)-肌接頭處的閘門通道17載體蛋白高濃度低濃度三、易化擴(kuò)散載體蛋白高濃度低濃度三、易化擴(kuò)散18易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)特異性；飽和現(xiàn)象，存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速度；競爭性抑制、非競爭性抑制。簡單擴(kuò)散與易化擴(kuò)散的動力學(xué)曲線易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：簡單擴(kuò)散與易化擴(kuò)散的動力學(xué)曲線19不需要消耗細(xì)胞代謝的能量,而將物質(zhì)從濃度高的一側(cè)經(jīng)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)至濃度低的一側(cè)。單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散離子通道擴(kuò)散被動運(yùn)輸不需要消耗細(xì)胞代謝的能量,而將物質(zhì)從濃度高的一側(cè)經(jīng)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)20哺乳動物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度比較)成份細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L細(xì)胞外濃度(mmol/L)107×10(pH7.2)Na+K+Mg2+Ca2+H+Cl-×14551~21~2410-55~151400.5-75~15110-5(pH7.2)固定的陰離子高0哺乳動物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度比較)成份細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L細(xì)21四、主動運(yùn)輸（activetransport）主動運(yùn)輸：載體蛋白介導(dǎo)

逆濃度梯度或電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)主動運(yùn)輸ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸

（離子泵）

間接利用ATP的主動運(yùn)輸

（協(xié)同運(yùn)輸）

四、主動運(yùn)輸（activetransport）主動運(yùn)輸：載221.離子泵具有載體和酶的雙重作用2.離子泵具有專一性如鈣泵，質(zhì)子泵，鈉鉀泵（一）ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸----離子泵1.離子泵具有載體和酶的雙重作用（一）ATP直接提供能量的主23細(xì)胞質(zhì)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+小亞基大亞基大亞基ATPADP+Pi鉀濃度梯度[30倍]鈉濃度梯度[13倍]小亞基大亞基大亞基小亞基大亞基大亞基Pi鈉結(jié)合部位鉀結(jié)合部位Na+Na+Na+Na+K+Na++Mg+PiPiK+K+K+大亞基小亞基大亞基大亞基小亞基大亞基大亞基細(xì)胞質(zhì)Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K24鈉鉀泵的生物學(xué)意義維持了細(xì)胞內(nèi)低鈉高鉀的特殊離子濃度1.調(diào)節(jié)細(xì)胞容積，維持滲透壓2.膜電位的產(chǎn)生3.促進(jìn)物質(zhì)吸收鈉鉀泵的生物學(xué)意義維持了細(xì)胞內(nèi)低鈉高鉀的特殊離子濃度25鈣泵鈣泵26載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸中，許多主動運(yùn)輸不是直接由ATP提供能量，而是由儲存在膜上離子梯度中的能量來驅(qū)動，這一能量來源與進(jìn)行耦聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的蛋白質(zhì)相聯(lián)系來完成物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，即一種物質(zhì)的運(yùn)輸依賴于第二種物質(zhì)的同時運(yùn)輸。

（二）間接利用ATP主動運(yùn)輸－－協(xié)同運(yùn)輸(co-transport)載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸中，許多主動運(yùn)輸不是直接由AT271、同向協(xié)同（symport）物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同如小腸細(xì)胞對葡萄糖吸收2、反向協(xié)同（antiport）

物質(zhì)跨膜運(yùn)動的方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反如Na+/H+反向協(xié)同運(yùn)輸調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的PH值Na+驅(qū)動的Cl--HCO3-交換1、同向協(xié)同（symport）28

腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖入血腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖入血29主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：①逆濃度梯度（逆化學(xué)梯度）運(yùn)輸；②需要能量；③都有載體蛋白。主動運(yùn)輸所需的能量來源主要有：①通過水解ATP獲得能量；②離子濃度梯度；主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：30

大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸EndocytosisandExocytosis大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸EndocytosisandExo31胞吐作用吞噬作用吞噬體phagosome胞飲作用吞飲體pinosome胞吐作用吞噬作用吞噬體phagosome胞飲作用吞飲體pin32一、胞吞作用（endocytosis）又稱入胞作用或內(nèi)吞作用，是通過質(zhì)膜的變形運(yùn)動將細(xì)胞外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。分為三類1.吞噬作用2.吞飲作用3.受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用一、胞吞作用（endocytosis）又稱入胞作用或內(nèi)吞作用33攝入直徑大于1μｍ的顆粒物質(zhì)如細(xì)菌、細(xì)胞碎片等。形成的小囊泡稱吞噬體。(一)、吞噬作用(phagocytosis)攝入直徑大于1μｍ的顆粒物質(zhì)(一)、吞噬作用(phagoc34是細(xì)胞攝入溶質(zhì)或液體的過程。形成的小囊泡稱胞飲體。(二)、胞飲作用(pinocytosis)是細(xì)胞攝入溶質(zhì)或液體的過程。(二)、胞飲作用(pinocy35（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（receptor—mediatedendocytosis）與受體結(jié)合特異、高效的攝取細(xì)胞外大分子的方式LDL、轉(zhuǎn)鐵蛋白、VB12、鐵離子的攝取（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用與受體結(jié)合362.受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞作用低密度脂蛋白顆粒的分子結(jié)構(gòu)：中心含有大約1500個酯化的膽固醇分子，其外包圍著800個磷脂分子和500個游離的膽固醇分子，載脂蛋白LDL受體：具有839個氨基酸殘基的單次跨膜糖蛋白。LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程：低密度脂蛋白顆粒2.受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞作用低密度脂蛋白顆粒的分子結(jié)構(gòu)：中心37細(xì)胞質(zhì)LDL顆粒LDL受體有被小窩有被小泡無被小泡胞內(nèi)體受體與大分子顆粒分開胞內(nèi)體部分胞內(nèi)體部分

初級溶酶體吞噬溶酶體受體再循環(huán)細(xì)胞質(zhì)LDL顆粒LDL受體有被小窩有被小泡無被小泡胞內(nèi)體受體38LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程39圖中所示是培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞質(zhì)膜對LDL的內(nèi)吞作用。LDL顆粒與含鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白共價相連，電子顯微鏡下所見的黑點(diǎn)是小分子的鐵。（a）LDL與細(xì)胞表面的受體結(jié)合并形成有網(wǎng)格蛋白包被的小窩；（b）含有LDL的被膜小窩向下凹陷逐漸形成被膜小泡；（c）含有轉(zhuǎn)鐵蛋白標(biāo)記的LDL被膜小泡；（d）含有轉(zhuǎn)鐵蛋白標(biāo)記的LDL顆粒的無被小泡。圖中所示是培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞質(zhì)膜對LDL的內(nèi)吞作用。40

二、胞吐作用（exocytosis）某些代謝廢物及細(xì)胞分泌物被質(zhì)膜包裹形成的小囊泡從細(xì)胞內(nèi)部移至細(xì)胞表面，與質(zhì)膜融合，將物質(zhì)排出細(xì)胞之外。二、胞吐作用（exocytosis）41兩種胞吐形式：1.結(jié)構(gòu)性分泌(constitutivepathwayofsecretion)：分泌蛋白、高爾基體分泌囊泡。

2.調(diào)節(jié)性分泌(regulatedpathwayofsecretion)：儲存于分泌囊泡、外界信號。兩種胞吐形式：42結(jié)構(gòu)性分泌調(diào)節(jié)性分泌結(jié)構(gòu)性分泌調(diào)節(jié)性分泌43有被小泡的被是什么？囊泡為什么會從質(zhì)膜上脫落下來？分泌小泡為什么會與靶膜特異性融合呢？？？有被小泡的被是什么？？？44三、分子基礎(chǔ)(一)衣被類型網(wǎng)格蛋白（clathrin）COPICOPII主要作用：1.選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡2.如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。三、分子基礎(chǔ)(一)衣被類型45網(wǎng)格蛋白衣被小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高爾基體→溶酶體。結(jié)構(gòu)：由3個重鏈和3個輕鏈組成，形成一個具有3個曲臂的形狀。許多網(wǎng)格蛋白的曲臂部分交織在一起，形成具有5邊形網(wǎng)孔的籠子。網(wǎng)格蛋白衣被小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高46A三腿復(fù)合物B包被亞基C網(wǎng)格蛋白小泡A三腿復(fù)合物B包被亞基47Clathrincoatedvesicles網(wǎng)格衣被小泡的形態(tài)Clathrincoatedvesicles網(wǎng)格衣被小泡48銜接蛋白(adaptin)：也稱接合素，介于網(wǎng)格蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4種，分別結(jié)合不同類型的配體受體復(fù)合物，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。目前AP1、AP2、AP3性質(zhì)已經(jīng)明確。接合素捕獲轉(zhuǎn)運(yùn)分子，并與網(wǎng)格蛋白一起組成轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，定向轉(zhuǎn)運(yùn)生物大分子。銜接蛋白(adaptin)：也稱接合素，介于網(wǎng)格蛋白與配體受49有被小窩與有被小泡的形成有被小窩與有被小泡的形成50動力素(dynamin)：當(dāng)網(wǎng)格蛋白衣被小泡形成時，可溶性蛋白dynamin聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），從而導(dǎo)致膜融合，掐斷（pinchoff）衣被小泡。動力素(dynamin)：當(dāng)網(wǎng)格蛋白衣被小泡形成時，可溶性蛋51小結(jié)離子通道擴(kuò)散小結(jié)離子通道擴(kuò)散52細(xì)胞膜異常與疾病一、載體蛋白異常與疾病二、離子通道缺陷與疾病三、膜受體異常與疾病四、癌細(xì)胞的細(xì)胞膜特性改變細(xì)胞膜異常與疾病53膜受體異常與疾病1.家族性高膽固醇血癥（familialhypercholesterolemia）編碼LDL受體的基因突變引起常染色體顯性遺傳病LDL受體異常主要包括：受體缺乏和受體結(jié)構(gòu)異常由于細(xì)胞不能攝取LDL顆粒，引起血液中膽固醇濃度升高并在血液中沉積，患者會過早地發(fā)生動脈粥樣硬化和冠心病。膜受體異常與疾病1.家族性高膽固醇血癥（familialh54細(xì)胞膜上LDL受體缺陷示意圖細(xì)胞膜上LDL受體缺陷示意圖552、重癥肌無力癥也是一種受體異常的疾病，不缺乏N型乙酰膽堿受體（N-Ach），產(chǎn)生了抗N-Ach的抗體。抗N-Ach受體的抗體阻斷受體可能的效應(yīng)機(jī)制：阻斷受體-配體的結(jié)合，封閉配體作用引起細(xì)胞內(nèi)吞受體，導(dǎo)致受體數(shù)目減少激活補(bǔ)體，導(dǎo)致受體從膜上脫落2、重癥肌無力癥也是一種受體異常的疾病，不缺乏N型乙酰膽堿56癌細(xì)胞的細(xì)胞膜特性改變

㈠腫瘤細(xì)胞膜表面特性發(fā)生改變

當(dāng)細(xì)胞癌變后，質(zhì)膜發(fā)生很多功能上的變化：

1、細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)速度大，促使腫瘤細(xì)胞快速生長腫瘤細(xì)胞水解酶及代謝產(chǎn)物向外“滲漏”，破壞正常組織，有助于腫瘤細(xì)胞侵襲。

2、接觸抑制喪失腫瘤細(xì)胞不斷分裂，造成惡性增殖。

癌細(xì)胞的細(xì)胞膜特性改變㈠腫瘤細(xì)胞膜表面特性發(fā)生改變57

3、細(xì)胞膜粘著力降低癌細(xì)胞容易從原發(fā)部位脫落、轉(zhuǎn)移。

4、與植物凝集素起凝集反應(yīng)腫瘤細(xì)胞表面的糖受體在分布上與正常細(xì)胞不同，能快速移動集中，如：與conA高度結(jié)合，發(fā)生凝集。

5、抗原性的改變某些腫瘤細(xì)胞表面出現(xiàn)新特異性抗原，如：腸癌病人血清中出現(xiàn)癌胚抗原；O型血胃癌患者細(xì)胞膜表面可出現(xiàn)A型或B型抗原。3、細(xì)胞膜粘著力降低58㈡腫瘤細(xì)胞膜組分發(fā)生改變膜組分發(fā)生改變與腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和免疫有密切關(guān)系1、膜糖蛋白的改變

正常細(xì)胞表面所具有的某些蛋白質(zhì)，在腫瘤細(xì)胞膜中顯著減少甚至缺失或明顯增加，如：纖粘連蛋白缺失——失去正常粘連作用；唾液酸增加——降低免疫原性腫瘤細(xì)胞還可以合成新的糖蛋白。2．糖脂的改變腫瘤細(xì)胞膜上呈現(xiàn)鞘糖脂的糖鏈縮短，糖基缺失。腫瘤細(xì)胞能合成自己特有的新糖脂。㈡腫瘤細(xì)胞膜組分發(fā)生改變膜組分發(fā)生改變與腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和免59xiexie!謝謝！xiexie!謝謝！60xiexie!謝謝！xiexie!謝謝！61醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第三講----課件62細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)膜內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸小分子物質(zhì)穿膜運(yùn)輸大分子物質(zhì)膜泡運(yùn)輸被動運(yùn)輸主動運(yùn)輸胞吞作用胞吐作用細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)膜內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸小分子物質(zhì)穿膜運(yùn)輸大分63小分子物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸小分子物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸64

細(xì)胞膜是選擇性半透膜圖示人工脂雙層對各種分子的相對通透性細(xì)胞膜是選擇性半透膜圖示人工脂雙層對各種分子的相對通透性65高濃度低濃度電化學(xué)梯度一、單純擴(kuò)散（simplediffusion）高濃度低濃度電化學(xué)梯度一、單純擴(kuò)散（simplediffu66單純擴(kuò)散：不需要消耗能量不依靠專一膜蛋白分子順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)單純擴(kuò)散：不需要消耗能量67適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：脂溶性物質(zhì)(非極性物質(zhì)):苯.乙醇.氧.不帶電荷小分子物質(zhì):水.尿素.二氧化碳不適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：帶電荷物質(zhì)，葡萄糖、氨基酸、核苷酸及許多代謝產(chǎn)物不能通過單純擴(kuò)散穿膜轉(zhuǎn)運(yùn)。適合單純擴(kuò)散的物質(zhì)：68膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1.通道蛋白在膜上形成親水孔道介導(dǎo)離子轉(zhuǎn)運(yùn)2.載體蛋白通過構(gòu)象改變進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1.通道蛋白69二、離子通道擴(kuò)散以其親水區(qū)構(gòu)成親水通道和離子通道有些通道蛋白處于持續(xù)開放狀態(tài)：例如：鉀泄漏通道多數(shù)通道為閘門通道二、離子通道擴(kuò)散以其親水區(qū)構(gòu)成親水通道和離子通道70醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)第三講----課件71閘門門控通道的類型1.電壓閘門通道（voltage-gatedchannel）2.配體閘門通道（ligand-gatedchannel）3.機(jī)械門控通道(mechanicalgatedchannel)閘門門控通道的類型1.電壓閘門通道（voltage-gate72電壓門控通道（voltage-gatedchannel）通道蛋白在跨膜電位變化時開放電壓門控通道主要存在于可興奮細(xì)胞電壓門控通道（voltage-gatedchannel）通73配體門控通道（ligand-gatedchannel）是離子通道型受體與胞外特定配體結(jié)合，構(gòu)象改變，“閘門”打開，允許某種離子快速跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)如圖：乙酰膽堿受體是典型的配體門控通道

配體門控通道（ligand-gatedchannel）是離74通道蛋白配體高濃度低濃度配體閘門通道特點(diǎn)：通道蛋白在與神經(jīng)遞質(zhì)或其他信號分子結(jié)合時開放通道蛋白配體高濃度低濃度配體閘門通道特點(diǎn)：通道蛋白在與神經(jīng)遞75機(jī)械門控通道（mechanic-gatedchannel）通道蛋白受壓力作用，引起通道構(gòu)象改變而開啟“閘門”，離子通過親水通道進(jìn)入細(xì)胞，引起膜電位變化。

如內(nèi)耳毛細(xì)胞感受聲音機(jī)械門控通道（mechanic-gatedchannel）76神經(jīng)肌肉接頭處離子通道的作用神經(jīng)肌肉接頭處離子通道的作用77

神經(jīng)-肌接頭處的閘門通道神經(jīng)-肌接頭處的閘門通道78載體蛋白高濃度低濃度三、易化擴(kuò)散載體蛋白高濃度低濃度三、易化擴(kuò)散79易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)特異性；飽和現(xiàn)象，存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速度；競爭性抑制、非競爭性抑制。簡單擴(kuò)散與易化擴(kuò)散的動力學(xué)曲線易化擴(kuò)散的特點(diǎn)：簡單擴(kuò)散與易化擴(kuò)散的動力學(xué)曲線80不需要消耗細(xì)胞代謝的能量,而將物質(zhì)從濃度高的一側(cè)經(jīng)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)至濃度低的一側(cè)。單純擴(kuò)散易化擴(kuò)散離子通道擴(kuò)散被動運(yùn)輸不需要消耗細(xì)胞代謝的能量,而將物質(zhì)從濃度高的一側(cè)經(jīng)細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)81哺乳動物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度比較)成份細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L細(xì)胞外濃度(mmol/L)107×10(pH7.2)Na+K+Mg2+Ca2+H+Cl-×14551~21~2410-55~151400.5-75~15110-5(pH7.2)固定的陰離子高0哺乳動物細(xì)胞內(nèi)外離子濃度比較)成份細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L細(xì)82四、主動運(yùn)輸（activetransport）主動運(yùn)輸：載體蛋白介導(dǎo)

逆濃度梯度或電化學(xué)梯度轉(zhuǎn)運(yùn)主動運(yùn)輸ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸

（離子泵）

間接利用ATP的主動運(yùn)輸

（協(xié)同運(yùn)輸）

四、主動運(yùn)輸（activetransport）主動運(yùn)輸：載831.離子泵具有載體和酶的雙重作用2.離子泵具有專一性如鈣泵，質(zhì)子泵，鈉鉀泵（一）ATP直接提供能量的主動運(yùn)輸----離子泵1.離子泵具有載體和酶的雙重作用（一）ATP直接提供能量的主84細(xì)胞質(zhì)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+小亞基大亞基大亞基ATPADP+Pi鉀濃度梯度[30倍]鈉濃度梯度[13倍]小亞基大亞基大亞基小亞基大亞基大亞基Pi鈉結(jié)合部位鉀結(jié)合部位Na+Na+Na+Na+K+Na++Mg+PiPiK+K+K+大亞基小亞基大亞基大亞基小亞基大亞基大亞基細(xì)胞質(zhì)Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K85鈉鉀泵的生物學(xué)意義維持了細(xì)胞內(nèi)低鈉高鉀的特殊離子濃度1.調(diào)節(jié)細(xì)胞容積，維持滲透壓2.膜電位的產(chǎn)生3.促進(jìn)物質(zhì)吸收鈉鉀泵的生物學(xué)意義維持了細(xì)胞內(nèi)低鈉高鉀的特殊離子濃度86鈣泵鈣泵87載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸中，許多主動運(yùn)輸不是直接由ATP提供能量，而是由儲存在膜上離子梯度中的能量來驅(qū)動，這一能量來源與進(jìn)行耦聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的蛋白質(zhì)相聯(lián)系來完成物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，即一種物質(zhì)的運(yùn)輸依賴于第二種物質(zhì)的同時運(yùn)輸。

（二）間接利用ATP主動運(yùn)輸－－協(xié)同運(yùn)輸(co-transport)載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸中，許多主動運(yùn)輸不是直接由AT881、同向協(xié)同（symport）物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同如小腸細(xì)胞對葡萄糖吸收2、反向協(xié)同（antiport）

物質(zhì)跨膜運(yùn)動的方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反如Na+/H+反向協(xié)同運(yùn)輸調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的PH值Na+驅(qū)動的Cl--HCO3-交換1、同向協(xié)同（symport）89

腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖入血腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖入血90主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：①逆濃度梯度（逆化學(xué)梯度）運(yùn)輸；②需要能量；③都有載體蛋白。主動運(yùn)輸所需的能量來源主要有：①通過水解ATP獲得能量；②離子濃度梯度；主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：91

大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸EndocytosisandExocytosis大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸EndocytosisandExo92胞吐作用吞噬作用吞噬體phagosome胞飲作用吞飲體pinosome胞吐作用吞噬作用吞噬體phagosome胞飲作用吞飲體pin93一、胞吞作用（endocytosis）又稱入胞作用或內(nèi)吞作用，是通過質(zhì)膜的變形運(yùn)動將細(xì)胞外物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。分為三類1.吞噬作用2.吞飲作用3.受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用一、胞吞作用（endocytosis）又稱入胞作用或內(nèi)吞作用94攝入直徑大于1μｍ的顆粒物質(zhì)如細(xì)菌、細(xì)胞碎片等。形成的小囊泡稱吞噬體。(一)、吞噬作用(phagocytosis)攝入直徑大于1μｍ的顆粒物質(zhì)(一)、吞噬作用(phagoc95是細(xì)胞攝入溶質(zhì)或液體的過程。形成的小囊泡稱胞飲體。(二)、胞飲作用(pinocytosis)是細(xì)胞攝入溶質(zhì)或液體的過程。(二)、胞飲作用(pinocy96（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（receptor—mediatedendocytosis）與受體結(jié)合特異、高效的攝取細(xì)胞外大分子的方式LDL、轉(zhuǎn)鐵蛋白、VB12、鐵離子的攝取（三）受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用與受體結(jié)合972.受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞作用低密度脂蛋白顆粒的分子結(jié)構(gòu)：中心含有大約1500個酯化的膽固醇分子，其外包圍著800個磷脂分子和500個游離的膽固醇分子，載脂蛋白LDL受體：具有839個氨基酸殘基的單次跨膜糖蛋白。LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程：低密度脂蛋白顆粒2.受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞作用低密度脂蛋白顆粒的分子結(jié)構(gòu)：中心98細(xì)胞質(zhì)LDL顆粒LDL受體有被小窩有被小泡無被小泡胞內(nèi)體受體與大分子顆粒分開胞內(nèi)體部分胞內(nèi)體部分

初級溶酶體吞噬溶酶體受體再循環(huán)細(xì)胞質(zhì)LDL顆粒LDL受體有被小窩有被小泡無被小泡胞內(nèi)體受體99LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程LDL受體介導(dǎo)的內(nèi)吞過程100圖中所示是培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞質(zhì)膜對LDL的內(nèi)吞作用。LDL顆粒與含鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白共價相連，電子顯微鏡下所見的黑點(diǎn)是小分子的鐵。（a）LDL與細(xì)胞表面的受體結(jié)合并形成有網(wǎng)格蛋白包被的小窩；（b）含有LDL的被膜小窩向下凹陷逐漸形成被膜小泡；（c）含有轉(zhuǎn)鐵蛋白標(biāo)記的LDL被膜小泡；（d）含有轉(zhuǎn)鐵蛋白標(biāo)記的LDL顆粒的無被小泡。圖中所示是培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞質(zhì)膜對LDL的內(nèi)吞作用。101

二、胞吐作用（exocytosis）某些代謝廢物及細(xì)胞分泌物被質(zhì)膜包裹形成的小囊泡從細(xì)胞內(nèi)部移至細(xì)胞表面，與質(zhì)膜融合，將物質(zhì)排出細(xì)胞之外。二、胞吐作用（exocytosis）102兩種胞吐形式：1.結(jié)構(gòu)性分泌(constitutivepathwayofsecretion)：分泌蛋白、高爾基體分泌囊泡。

2.調(diào)節(jié)性分泌(regulatedpathwayofsecretion)：儲存于分泌囊泡、外界信號。兩種胞吐形式：103結(jié)構(gòu)性分泌調(diào)節(jié)性分泌結(jié)構(gòu)性分泌調(diào)節(jié)性分泌104有被小泡的被是什么？囊泡為什么會從質(zhì)膜上脫落下來？分泌小泡為什么會與靶膜特異性融合呢？？？有被小泡的被是什么？？？105三、分子基礎(chǔ)(一)衣被類型網(wǎng)格蛋白（clathrin）COPICOPII主要作用：1.選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡2.如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。三、分子基礎(chǔ)(一)衣被類型106網(wǎng)格蛋白衣被小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高爾基體→溶酶體。結(jié)構(gòu)：由3個重鏈和3個輕鏈組成，形成一個具有3個曲臂的形狀。許多網(wǎng)格蛋白的曲臂部分交織在一起，形成具有5邊形網(wǎng)孔的籠子。網(wǎng)格蛋白衣被小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高107A三腿復(fù)合物B包被亞基C網(wǎng)格蛋白小泡A三腿復(fù)合物B包被亞基108Clathrincoatedvesicles網(wǎng)格衣被小泡的形態(tài)Clathrincoatedvesicles網(wǎng)格衣被小泡109銜接蛋白(adaptin)：也稱接合素，介于網(wǎng)格蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4種，分別結(jié)合不同類型的配體受體復(fù)合物，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。目前AP1、AP2、AP3性質(zhì)已經(jīng)明確。接合素捕獲轉(zhuǎn)運(yùn)分子，并與網(wǎng)格蛋白一起組成轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，定向轉(zhuǎn)運(yùn)生物大分子。銜接蛋白(adaptin)：也稱接合素，介于網(wǎng)格蛋白與配體受110有被小窩與有被小泡的形成有被小窩與有被小泡的形成111動力素(dynamin)：當(dāng)網(wǎng)格蛋白衣被小泡形成時，可溶性蛋白dynamin聚集成一圈圍繞在