生物化学膜结构与物质转运

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1、14.跨膜转运4.1物质通过细胞膜的传送方式4.1.1被动传送(passivetransport)高浓度低浓度传送顺浓度差不耗能简单扩散被动传送促进扩散被动传送主动转运24.1.1.1简单扩散（simplediffusion）高浓度低浓度（顺浓度差、被动、不耗能）非极性或极性较小的分子（H20、CO2、O2、乙醇、尿素等）扩散速度：取决于膜两侧物质的浓度差、分子大小和脂溶性高低等。扩散34.1.1.2促进扩散(又称易化扩散，facilitateddiffusion)高浓度低浓度（顺浓度差、不耗能）传送蛋白水溶性分子（Glc、aa.）各种离子（无机离子）载体蛋白(carrier

2、protein)传送蛋白（离子）通道蛋白(channelprotein)4（1）载体蛋白传送（2）通道蛋白(离子通道)无饱和性，其扩散速度比载体蛋白更快。传送速度：取决于两侧物质的浓度差，比简单扩散快，但可以达到饱和。促进促进54.1.2主动转运(activetransport)低浓度高浓度（逆浓度差、主动、耗能、速度快）载体蛋白离子泵Na＋-K＋-ATPase(Na＋泵)Ca2+-ATPase(Ca2+泵)膜外侧膜内侧6SimplediffusionFacilitateddiffusionIonpump7简单扩散被动转运载体蛋白促进扩散通道蛋白（离子通道）主动转运离子泵物质

3、跨膜传送方式84.2跨膜转运机理（载体蛋白、通道蛋白、离子泵）4.2.1载体蛋白胰岛素,或肌肉收缩→→促进载体蛋白的转运速率肌肉、脂肪细胞对葡萄糖的载体转运（促进扩散）9肝细胞对葡萄糖的载体转运（促进扩散）10肠粘膜细胞对葡萄糖的主动转运114.2.2通道蛋白配体控制通道（LGC）通道的开启与关闭受配体(Ach、GABA等)调控;(2)电压控制通道(VGC)通道的开启与关闭受膜电位变化的影响;(3)离子控制通道(IGC)通道的开启与关闭受某些特殊离子浓度变化的影响.12从神经冲动刺激肌纤维收缩，整个反应1秒内完成，至少包括4个闸门通道的相继开启与关闭：1）电压控制Ca2+通道

4、2）Ach配体控制通道3）电压控制Na+通道4）肌浆网上的Ca2+通道4.2.2.1配体控制通道——烟碱型乙酰胆碱受体（N-AchR）BrissonandUnwin（1985年）：N-AchR——是由、、、四型亚基构成的五聚体。1516174.2.2.2电压控制通道（Na+、K+、Ca2+通道）有下列共性：均由、、、等多个亚基构成的寡聚体糖蛋白。其中大亚基结构相似，在膜中形成4个跨膜区，每个跨膜区有6个呈螺旋形式的跨膜肽段（S1S6）18电压控制的Na+、K+、Ca2+通道的共性结构静息状态下，S4区－Arg+/Lys+与跨膜肽链上aa-发生相互作用，

5、关闭离子通道;去极化时，S4区－Arg+/Lys+发生位移，开启离子通道。H5/P区：离子通道孔；药物、毒素作用部位S4：电压感受器194.2.3离子泵（ionpump）低高（耗能、主动）4.2.3.1钠钾泵（Na+-K+-ATPase）由2、2β亚基构成四聚体，属于横跨细胞膜的糖蛋白载体蛋白传送离子2亚基（功能）2β亚基（定位）(E2)磷酸化的亲钾构象非磷酸化的亲钠构象(E1)ATPADP膜外侧膜内侧Mg2+H2OPi21E1---非磷酸化的亲钠型E2---磷酸化的亲钾型22Na+-K+-ATPase活性测定设计基本思路①ATPADP+Pi(总酶活性)Na+-K+-AT

6、PaseMg2+-ATPase②ATPADP+Pi(剩余酶活性)①－②Na+-K+-ATPase活性Na+-K+-ATPaseMg2+-ATPase乌本苷（－）234.2.3.2钙泵(Ca2+-ATPase)钙泵与Ca2+结合→钙泵发生磷酸化修饰而变构→将Ca2+泵回肌桨网内→Ca2+库再充盈，同时胞浆内Ca2+浓度下降→肌肉松弛。肌纤维收缩兴奋过后24三类膜转运蛋白作用机制的异同点载体蛋白通道蛋白离子泵高→低高→低低→高被动转运被动转运主动转运不耗能不耗能耗能速度快速度更快速度快有饱和性无饱和性肌肉、脂肪细胞神经肌肉接头处细胞膜上的葡萄糖载体蛋白N-AchRNa+-K+-

7、ATPase载体蛋白变构通道开启或关闭磷酸化的亲K+型非磷酸化的亲Na+型254.2.4基团转位(grouptranslocation)磷酸烯醇式丙酮酸转磷酸化酶传送系统(S.Rosman)糖外P-Pr丙酮酸酶Ⅲ、ⅡA、ⅡB酶Ⅰ糖内－PH-Pr磷酸烯醇式丙酮酸27（基团转位）※脑内缺乏ｒ－谷氨酰转肽酶，易导致神经系统功能障碍。284.2.5膜动运输（membranemovingtraffic）通过膜的变形运动来运输大分子抗原、蛋白质、颗粒等物质。固有/组成性分泌途径胞吐(exocytosis)膜动运输调