《物质的跨膜》PPT课件

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1、第五章物质的跨膜运输第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输第二节ATP驱动泵与主动运输第三节胞吞作用与胞吐作用据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的2/3。细胞膜上两类主要的转运蛋白：载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白又称做载体、通透酶和转运器，有的需要能量驱动，如：各类ATP驱动的离子泵；有的则不需要能量，如：缬氨霉素。通道蛋白能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过，所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。23第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输一、脂双

2、层的不透性与膜转运蛋白二、小分子物质的跨膜运输类型一、脂双层的不透性与膜转运蛋白（一）、脂双层的不通透性（二）、载体蛋白及其功能（三）、通道蛋白及其功能6（一）脂双层的不同透性组分细胞内浓度/（mmol·L-1）细胞外浓度/（mmol·L-1）阳离子Na+5-15145K+1405Mg2+0.51-2Ca2+10-41-2H+7x10-84x10-8氯离子Cl-5-15110固定的阴离子高0典型哺乳动物细胞内外离子浓度的比较细胞内最丰富的阳离子是K+，细胞外最丰富的阳离子是Na+。离子浓度差异分布由脂双层的疏水特征和膜

3、转运蛋白的活性来调控。膜转运蛋白（membranetransportprotein）即参与质膜上物质跨膜转运的蛋白质，包括载体蛋白（transporter,carrierprotein）和通道蛋白（channelprotein）两类。（二）、载体蛋白及其功能载体蛋白（carrierproteintransporter）：存在于细胞膜上的一种具有特异性传导功能的蛋白质，与特异的溶质结合，通过自身构象的改变介导物质跨膜转运。不同部位的生物膜含有与各自功能相关的载体蛋白。作用：介导顺/逆浓度或电化学梯度的运输载体蛋白既可介导

4、被动运输，又可介导主动运输。载体蛋白通过构象改变介导溶质（葡萄糖）被动运输的模型载体蛋白的举例（二）、通道蛋白及其功能通道蛋白（channelprotein）：存在于细胞膜上的一种跨膜蛋白质，通过形成亲水性通道介导特异溶质的跨膜转运，其所介导的被动运输不需要与溶质分子结合。。通道蛋白包括3种类型：离子通道（ionchannel）、孔蛋白（porin）和水孔蛋白（AQP）。通道蛋白形成高效性、选择性和门控性的跨膜通道。12通道蛋白的特点和分类特点分类131.特点具有极高的转运速率没有饱和值并非连续性开放，而是门控的142

5、.分类离子通道孔蛋白水孔蛋白/水通道1）离子通道配体门通道电位门通道应力激活通道3种类型的离子通道示意图A：电压门通道B、C：配体门通道D：应力激活通道17I.配体门通道特点：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类：阳离子通道，如乙酰胆碱受体；由4种亚单位（α2βγδ）组成，α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。阴离子通道，如γ-氨基丁酸受体。18Nicotinicacetylcholinereceptor19Threeconformationoftheacetylcholiner

6、eceptor20II.电位门通道特点：细胞内或细胞外特异离子浓度或膜电位变化可引起构象变化，“门”打开。电位门结构：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。21VoltagegatedK+channelK+电位门有四个亚单位，每个亚基有6个跨膜α螺旋(S1-S6)，N和C端均位于胞质面。连接S5-S6段的发夹样β折叠(P区或H5区)，构成通道内衬，大小允许K+通过。目前认为S4段是电压感受器22K+channel4thsubunitnotshown23Ion-ch

7、annellinkedreceptorsinneurotransmission神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，可使肌细胞膜中的电位门Na+通道和K+通道相继激活，出现动作电位；引起肌质网Ca2+通道打开，Ca2+进入细胞质，引发肌肉收缩。24环核苷酸门通道CNG结构与钠电位门通道相似。细胞内的C末端较长，有环核苷酸的结合位点。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

8、成嗅觉或味觉。25III.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。对离子的无选择性、无方向性、非线性以及无潜伏期。另一类对剪切力敏感，仅见于内皮细胞和心肌细胞。26应力激活通道通道