细胞膜与物质的跨膜运输.ppt

《细胞膜与物质的跨膜运输.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第三讲细胞膜与物质的跨膜转运一、膜的选择性通透和简单扩散1、选择通透性膜易于通过膜的物质：脂溶性物质、不带电荷小分子物质不易通过膜的物质：带电荷物质、大分子物质高浓度低浓度脂质双分子层2.简单扩散（simplediffusion）扩散速度取决于分子的大小及对脂类的相对溶解度适合简单扩散的物质：脂溶性物质(非极性物质):苯.醇.氧.氮.甾类激素不带电荷小分子物质:水.尿素.二氧化碳不适合简单扩散的物质：带电荷物质简单扩散特点：顺浓度梯度转运不需要消耗能量(能量来自本身高浓度势能）不需要专一的膜转运蛋白（

2、一）膜转运蛋白（membranetransportprotein）细胞膜上负责转运不能通过简单扩散介导跨膜转运的蛋白质。二、膜转运蛋白介导的跨膜运输2、类型1）通道蛋白（channelprotein）在膜上形成水溶性通道，介导特定离子转运仅介导被动运输如：水分子、多种离子2）载体蛋白（carrierprotein）与特定溶质结合，通过构象改变进行物质转运介导被动运输及主动运输如：小的有机分子、无机离子膜转运蛋白参与的物质转运具选择性1、离子通道扩散的特点：沿着溶质浓度梯度、跨膜电位差——介导被动运输；

3、对离子有高度选择性；转运速率高；开关受“闸门”控制，多数是关闭状态，但某些通道蛋白常期处于开放状态；如：钾泄漏通道（二）离子通道高效转运各种离子2、门控通道的类型电压门控通道（voltage-gatedchannel）配体门控通道（ligand-gatedchannel）应力激活通道(stress-activatedchannel)1）电压门控通道：跨膜电位的改变诱发通道蛋白构象改变，使通道开放，离子顺浓度梯度跨膜转运。电压门控通道通道开放时间只有几毫秒，随即迅速自发关闭。见于可兴奋细胞：神经元、肌细

4、胞及腺上皮细胞等通道蛋白配体高浓度低浓度电化学梯度2）配体门控通道定义：与特定配体结合后构象改变，闸门开放，介导某种离子的跨膜转运。特点：离子通道型受体如：乙酰胆碱通道图示：神经肌肉连接处闸门通道（3）应力激活通道通道蛋白受应力作用，构象改变而开启“闸门”，离子通过亲水通道进入细胞，引起膜电位变化，产生电信号。如内耳毛细胞感受声波震动载体蛋白高浓度低浓度电化学梯度（三）载体蛋白介导的易化扩散（facilitateddiffusion）1、定义：在特异性载体蛋白介导下，一些非脂溶性的物质，如葡萄糖、氨基

5、酸、核苷酸等，不消耗细胞代谢能，顺电化学梯度的跨膜转运。2、特点：具有选择性、特异性；载体蛋白可循环使用；转运速率高于简单扩散；具有饱和性，存在最大转运速度。被动运输：不需要细胞提供代谢能量,溶质从浓度高的一侧经细胞膜转运至浓度低的一侧的跨膜转运。转运动力来自物质的浓度梯度及电位梯度简单扩散易化扩散离子通道扩散被动运输（四）载体蛋白介导的主动运输由载体蛋白所介导的，物质逆浓度梯度或电化学梯度，消耗能量的一种跨膜转运。ATP直接供能（ATP驱动泵／离子泵）ATP间接供能（伴随运输）质子泵－光能驱动特点：

6、具有载体和酶的双重作用（ATP酶）具有专一性如：钙泵、氢泵、钠钾泵1、离子泵直接水解ATP进行主动运输细胞质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+小亚基大亚基大亚基ATPADP+Pi钾浓度梯度[30倍]钠浓度梯度[13倍]小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基Pi钠结合部位钾结合部位Na+Na+Na+Na+K+Mg2+PiPiK+K+K+大亚基小亚基大亚基大亚基小亚基大亚基大亚基（1）Na+-K

7、+泵钠钾泵的功能每水解１个ATP泵出３个钠离子，泵入２个钾离子。维持细胞内低钠高钾的特殊离子环境。1.维持渗透压平衡，保持细胞容积恒定2.产生和维持膜电位的（和离子通道一起）3.为物质吸收提供驱动力（葡萄糖、氨基酸）4.为蛋白质合成及代谢活动提供必要的离子浓度（2）Ca2+泵：存在部位：肌细胞的肌浆网上及神经终末的质膜原理：类似钠钾泵，ATP酶，通过磷酸化和去磷酸化改变构象，结合与释放Ca2+功能：保持胞质内的低钙浓度，参与细胞的重要活动。如：肌肉收缩、分泌、神经递质释放、跨膜信息转导等。（1）特点

8、由Na+-K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用，间接消耗ATP的一种主动运输方式。物质跨膜运动所需要的直接动力来自膜两侧离子的电化学梯度。这种离子电化学浓度由Na+-K+泵（或H+泵）来维持。2.离子浓度驱动的协同运输(co-transport)（2）类型同向运输（symport）物质运输方向与离子转移方向相同。如：小肠上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸伴随着Na+的进入；对向运输（antiport）物质运输方向与离子转移方向相反如：1）Na+驱动的Na+－H+