第5章 物质的跨膜运输

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1、第五章物质的跨膜运输与信号传递物质的跨膜运输细胞通讯与信号传递第一节物质的跨膜运输被动运输（passivetransport）主动运输（activetransport）胞吞作用（endocytosis）胞吐作用（exocytosis）知识要点1．掌握细胞内外物质跨膜运输的几种途径。2．掌握被动运输、主动运输的概念、过程及特点。3．掌握钠—钾泵、钙泵工作的原理、过程、特点。4．了解胞饮作用、吞噬作用、受体介导的胞吞作用的概念及特点。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。物质的跨膜运输物质的跨膜运输物质跨膜运输的基本方

2、式被动运输简单扩散＋易化扩散非极性的小分子如O2、CO2、N2,不带电荷的极性小分子，如水、尿素、甘油等重要的营养物质，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等,溶液中带电离子主动运输一、概述物质跨膜运输的四种基本机制一、被动运输概念：被动运输（passivetransport）是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度或顺电化学梯度方向的跨膜转运。特点：运输方向；跨膜动力；能量消耗；膜转运蛋白。类型：简单扩散（simplediffusion）协助扩散（facilitateddiffusion）（一）简单扩散(simplediffusion)1.概念：又称为自由扩散（free

3、diffusion），是疏水小分子或小的不带电荷的极性分子，不需要能量也不需要膜蛋白参与的跨膜运输方式。2.特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。某种物质对膜的通透性（P）可以根据它在水和油中的分配系数（K）及扩散系数（D）来计算：P=KD/t（t为膜的厚度）简单扩散—被动扩散！顺浓度梯度！不需要能量！不需要蛋白不同分子对人工磷脂双层的通透性(小的非极性分子)游离的无机离子疏水分子(大的非极性分子)不同物质透过人工脂双层的能力扩散和渗透的区别概念：也称促进扩散，是极性分子和无机离子在膜转运蛋白协助下顺浓度梯度（或电化学梯度）的跨膜运输。

4、特点：①转运速率高；②存在最大转运速率；③有膜转运蛋白参与，有特异性。膜转运蛋白是指镶嵌在膜上和物质运输有关的跨膜蛋白。分为载体蛋白（carrierprotein.可介导被动和主动运输）和通道蛋白（channelprotein.只介导被动运输）。（二）协助扩散(facilitateddiffusion)物质跨膜运输的四种基本机制促进扩散与简单扩散的动力学比较膜转运蛋白！！两类：载体蛋白（carrierproteins）＋通道蛋白（channelproteins）！！载体蛋白（carrierproteins），它既可介导被动运输，又可介导逆浓度或电化学梯度的主动运输；！！称通道

5、蛋白（channelproteins），只能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。TwoclassesofmembranetransportproteinsCarrierproteinsareresponsibleforboththepassiveandtheactivetransport.Channelproteinsareonlyresponsibleforpassivetransport.1.载体蛋白（carrierprotein）及其功能载体蛋白（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主动和被

6、动跨膜运输。红细胞质膜载体蛋白促进葡萄糖扩散示意图葡萄糖可通过载体蛋白进行促进扩散。运输葡萄糖的载体蛋白主要是通过构型的变化进行葡萄糖的运输。Carrierproteinsbindoneormoresolutemoleculesononesideofthemembraneandthenundergoaconformationalchangethattransferthesolutetotheothersideofthemembrane.载体蛋白通过构象改变介导溶质被动运输假想模型缬氨霉素介导的离子运载的作用机制可动离子载体缬氨霉素的分子结构短杆菌肽A离子载体作用机制—通道形成

7、离子载体（H+、Na+、K+）通道离子载体：这种通道并不稳定，不断形成和解体，其运输效率远高于可动离子载体相同点：①特异性，有特异的结合位点；②有饱和动力曲线；③受抑制剂的影响。不同点：①可改变过程的平衡点；②不对溶质分子作任何共价修饰。载体蛋白和酶的异同点：2.通道蛋白（channelprotein）(1)概念：通道蛋白（channelprotein）是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的分子和带电荷的离子顺梯度通过，又称为离子通道。(2)特征：①具有离子选择性(对离子的大小和电荷有高度选择性)；②离