第五物质的跨膜运输中文吉大

1、第五章第五章 物质的跨膜运输物质的跨膜运输 细胞质膜构成屏障 营养摄取、废物排出 调节离子浓度 三种途径：被动运输、主动运输、胞吞胞吐第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输膜转运蛋白载体蛋白通道蛋白跨膜运输类型简单扩散被动运输葡头糖转运蛋白水孔蛋白主动运输ATP驱动泵协同转运蛋白光驱动泵第二节 ATP驱动泵与主动运输P型泵钠钾泵Na+-K+泵结构、机制Na+-K+泵生理功能钙泵Ca2+泵结构、功能H+泵V型、F型质子泵ABC超家族结构、工作模式与疾病关系离子跨膜转运与膜电位第三节 胞吞与胞吐作用第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输表5.1哺乳动物细胞内外离子浓度 膜转运蛋白 载体蛋白构象

2、改变，可介导被动运输和主动运输 蛋白：多次跨膜蛋白 特点：特异结合位点、构象改变介导物质过膜、不对转运分子共价修饰、可被竞争抑制。 Eg.胱氨酸尿遗传病表5-2、图5-1 通道蛋白亲水性通道，只能介导顺浓度梯度和化学梯度的被动运输 3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白 选择性、门控离子通道3个特征高转运率：10mil-100mil/s没有饱和值门控（3种）活性由通道的开或关两种构象调节，应答信号 电压门通道voltage-gated channel膜电位变化 配体门通道ligand-gated channel化学信号 应力激活通道stress-activated channel压力刺激图5-2

3、 跨膜运输类型（3种）图5-3 简单扩散图5-4 被动运输 葡头糖转运蛋白图5-1 水孔蛋白图5-5、表5-3 主动运输 ATP驱动泵 协同转运蛋白 光驱动泵 简单扩散 simple diffusion ： 对象:疏水小分子或不带电荷的极性分子（O2、N2、苯、H2O、尿素 方向：沿着浓度梯度的方向 特点：不需要能量、无膜蛋白协助 通透性：取决分子大小和分子的极性 小大、非极极、带电高度不透（无载体蛋白） 被动运输 passive transport (协助扩散，facilitated diffusion): 方向：高浓度到低浓度即沿着浓度梯度的方向 动力：物质的浓度差 特点：不需要能量 主动

4、运输active transport：（3种）图5-6 ATP驱动泵ATP直接供能 协同转运蛋白ATP间接供能 同向、反向 Na+, H+为动力 光驱动泵光能驱动的主动运输 方向：逆物质浓度梯度或电化学梯度 动力：与释放能量的过程偶联 特点：需载体蛋白介导，需要能量第二节 ATP驱动泵与主动运输图5-7 P型泵 钠钾泵 Na+-K+泵结构、机制 Na+-K+泵生理功能 钙泵 Ca2+泵结构、功能 H+泵 V型、F型质子泵 ABC超家族 结构、工作模式 与疾病关系 离子跨膜转运与膜电位 钠钾泵（ATP直接供能主动运输）： Na+-K+泵结构、机制图5-8 蛋白结构：4聚体、2个和2个、具有ATP

5、酶活性，有3个Na+结合位点和2个K+结合位点，有ATP催化位点（一个天门冬氨酸残基磷酸化）、是糖蛋白 作用机制：亚基和Na+结合促使ATP水解，亚基构象变化，Na+泵出，K+和亚基结合去磷酸化，K+泵入。（1个ATP，3个Na+,2个K+ ） 抑制机制：乌本苷（和K+争夺结合位点） 生物氧化剂（氰化物）（使ATP供应中断） Na+-K+泵生理功能存在部位：一切动物细胞的细胞膜上 维持细胞膜电位，胞内低Na+高K+ 维持细胞渗透压平衡、为其他运输提供能量（高浓度的Na+） 吸收营养，如葡头糖、乳糖 钙泵和其它P型泵（ATP直接供能的主动运输）： Ca2+泵（Ca2+ ATPase）：维持细胞内

6、低浓度的Ca2+ 存在部位：细胞膜和内质网 蛋白结构：与Na-K泵的亚基同源，约有10个跨膜螺旋 作用机制：与ATP水解相偶联、1个ATP-2个Ca2+ 生物学学功能：将Ca2+泵出细胞和泵入内质网储存 肌质网储存Ca2+与肌肉收缩与舒张有关 P型质子泵： 存在部位：植物细胞、真菌、细菌的细胞膜 特点：转运H+过程涉及磷酸化和去磷酸化 V型、F型质子泵 转运质子 无磷酸化中间体 V型，维持pH F型，合成ATP，F1F0-ATPase ABC超家族 结构、工作模式原核、真核图5-11 与疾病关系 MDR转运蛋白，肿瘤细胞抗药性 CFTR，Cl离子转运 离子跨膜转运与膜电位 静息电位 动作电位

7、极化、去极化、反极化、超极化图5-12第三节 胞吞与胞吐作用 胞吞作用的类型图5-13 吞噬作用250nm 胞饮作用150nm 网格蛋白依赖 其它类型 胞吞作用与信号转导 对信号转导下调 对信号转导激活 胞吐作用 胞吞与胞吐大分子、大分子复合物、颗粒物质跨膜运输生物膜断裂与融合、耗能 吞噬作用 原生生物摄取食物 高等多细胞生物 巨噬细胞、中性粒细胞 摄取营养、清除病原体、清除衰老凋亡细胞 细胞表面受体激活、细胞应答 抗体诱发的吞噬作用图5-14胞饮作用150nm网格蛋白依赖图5-15网格蛋白3个二聚体形成三角蛋白复合体网格蛋白包被小窝、网格蛋白包被膜泡发动蛋白衔接蛋白实例：LDL的内吞和胆固醇的吸收，图5-16介导细胞内吞的受体的分选途径1.循环回质膜2.溶酶体消化3.