细胞膜的分子生物学物质的跨膜运输ppt课件

《细胞膜的分子生物学物质的跨膜运输ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章、物质的跨膜运输（MembraneTransport）细胞质膜不仅仅作为物质出入细胞的障碍，还要具有控制分子和离子通过的能力。细胞质膜必须具有选择性地进行物质跨膜运输、调节细胞内外物质和离子的平衡及渗透压平衡的能力。膜运输机制:被动运输与主动运输有三个主要的差异:起始条件不同、运输方式不同、产生的结果不同。第一节小分子物质的跨膜转运一、小分子离子：阴离子CL-阳离子Na+,K+,Mg+,Ca2+,H+非极性小分子：O2极性小分子：CO2,乙醇，尿素，类固醇激素其他：甘油，葡萄糖，氨基酸细胞膜是选择性半透膜，对

2、离子选择性通透，产生了细胞内外的电位差，用以传导电信号。小分子物质通过细胞膜的转运主要有三种方式简单扩散（simplediffusion）易化扩散（facilitateddiffusion）主动运输（activetransport）㈠简单扩散（simplediffusion）/被动扩散影响因素：分子量越小脂溶性越强非极性比极性分子过脂双层膜速率越快特点：①沿浓度梯度扩散高-低②不需要提供能量③不需要膜蛋白协助人工膜对各类物质的通透率：脂溶性越高通透性越大；小分子比大分子易透过；非极性分子比极性容易透过；极性不带电荷

3、的小分子可透过脂双层;膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的二、易化扩散也称促进扩散（facilitateddiffusion）。特点：①转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关系；③特异性；④饱和性。载体：离子载体、通道蛋白。㈡膜转运蛋白——小分子跨膜转运的载体或通道载体蛋白(carrierprotein)通道蛋白(channelprotein)载体蛋白（carrierprotein）载体蛋白（carrierprotein）是在生物膜上普遍存在的多次跨膜蛋白分子。可以和特定的溶质分子结合，通过构象改变介导溶质的

4、主动和被动跨膜运输。红细胞膜上的葡萄糖转运1.载体蛋白介导的被动转运(易化扩散)⑴特点——类似于酶-底物反应①结合溶质分子具有特异性②结合溶质分子具有饱和性达到饱和状态时转运速率最大(Vmax)③每种载体对各自溶质均有一结合常数(Km)④结合可被竞争性或非竞争性抑制剂阻断⑵不同的运输形式单向运输（uniport）协同运输（coupledtransport）同向运输（symport）对向运输（antiport）通道蛋白及其功能通道蛋白（channelproteins）：存在于细胞膜上的一种跨膜蛋白质，其跨膜部分形成亲

5、水性的通道，当这些孔道开放时允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过，通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合。多数通道蛋白是多次跨膜的离子通道，具有两个显著的特征：①具有离子选择性，而且转动速率高，净驱动力是溶质跨膜的电化学梯度；②离子通道是门控的，即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节，并通过通道开关应答于适当的信号。机制在膜上特异性刺激控制下，闸门短暂地开放，随即关闭。配体闸门通道：信号分子电压闸门通道：跨膜电位变化有些通道长期开放，如钾泄漏通道；有些通道平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，称为门通道

6、（电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道）。1、配体门通道(ligandgatedchannel)特点：受体与细胞外的配体结合，引起通道构象改变，“门”打开，又称离子通道型受体。分为阳离子通道，如乙酰胆碱受体；和阴离子通道，如γ－氨基丁酸受体。Ach受体由4种亚单位（α2βγδ）组成。乙酰胆碱受体2、电位门通道(voltagegatedchannel)结构：四聚体，每个单体跨膜6次。Na+、K+、Ca2+电压门通道结构相似，由同一个远祖基因演化而来。特点：膜电位变化可引起构象变化，“门”打开。钾电位门通

7、道3、环核苷酸门通道分布于化学和光感受器中。如气味分子与化学感受器中的G蛋白偶联型受体结合，激活腺苷酸环化酶，产生cAMP，开启cAMP门控阳离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，最终形成嗅觉或味觉。4、机械门通道感受摩擦力、压力、牵拉力、重力、剪切力等。目前比较明确的有两类机械门通道，一类对牵拉敏感，为2价或1价的阳离子通道，有Na+、K+、Ca2+，以Ca2+为主，几乎存在于所有的细胞膜。另一类对剪切力敏感，仅发现于内皮细胞和心肌细胞。5、水通道长期以来,普遍认为细胞内外的水分子是以简单扩散的方式透

8、过脂双层膜。后来发现某些细胞在低渗溶液中对水的通透性很高,很难以简单扩散来解释。1991年Agre发现第一个水通道蛋白CHIP28（28KD）。目前在人类细胞中已发现至少11种此类蛋白，被命名为水通道蛋白（Aquaporin，AQP）。2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。三.载体