细胞生物学第五章物质的跨膜运输与信号传递

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1、第五章物质的跨膜运输与信号传递第一节物质的跨膜运输第二节细胞通信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与胞吐作用exocytosis被动运输(passivetransport)概念物质通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运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)简单扩散(simplediffusion)概念：既不需细胞提供能量，也不需膜蛋

2、白协助的顺浓度梯度或电化学梯度减小方向进行的物质转运方式，疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子转运速率和通透性取决于分子大小和极性协助扩散(facilitateddiffusion)概念不需细胞提供能量，但需特异膜蛋白“协助”的顺浓度梯度或电化学梯度减小方向进行的物质转运方式各种极性分子，无机离子转运速率和特异性增强协助扩散facilitateddiffusion特征：转运速率高存在最大转运速率Vmax不同分子的Km具特异性细胞膜上存在膜转运蛋白膜转运蛋白转运蛋白种类：载体蛋白carrierproteins：介导主动和被动通道蛋白channelproteins

3、：介导被动通道类型：电压门通道(voltage-gatedchannel)配体门通道(ligand-gatedchannel)压力激活通道(stress-activatedchannel)载体蛋白(carrierproteins)及其功能与特定溶质分子结合，通过一系列构象变化介导溶质分子的跨膜转运通透酶，但改变平衡点，加速物质沿自由能减少方向跨膜运动的速率通道蛋白(channelproteins)及其功能横跨膜的亲水性通道离子通道对离子大小和电荷选择性转运速率高门控型：电压门控型，配体门控型，压力激活通道主动运输(activetransport)●特点：运输方向、能

4、量消耗、膜转运蛋白●类型：由ATP直接提供能量的主动运输钠钾泵钙泵质子泵协同运输(cotransport)由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用物质的跨膜转运与膜电位钠钾泵(Na+-K+pump)动物细胞1/3-2/3能量用于细胞内外Na+-K+浓度和二亚基组成，亚基120kD，亚基50kD亚基Asp磷酸化与去磷酸化1ATP转运3Na+和2K+抑制剂：乌本苷促进：Mg2+和膜脂作用：保持渗透平衡钙泵和质子泵钙泵：动物细胞质膜及内质网膜，1000Aa组成的跨膜蛋白，与Na+-K+泵的亚基同源，每一泵单位约10个跨膜螺旋，与胞内钙调

5、蛋白结合调节其活性质子泵P型质子泵：真核细胞膜V型质子泵：溶酶体膜和液泡膜H+-ATP酶：顺浓度梯度，线粒体内膜，类囊体膜和细菌质膜在动物、植物细胞由载体蛋白介导的协同运输异同点的比较协同运输contransport由Na+-K+泵或质子泵与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输共运输symoport：小肠和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等伴Na+对向运输antiport：Na+驱动Na+-H+对向运输来转运H+以调节细胞内pH物质的跨膜转运与膜电位静息电位(restingpotential)：静息状态下的膜电位。内负，外正动作电位(activepoten

6、tial)：刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位电压感受器(voltagesensors)电压门离子通道特殊的带电荷的蛋白结构域物质的跨膜转运与膜电位去极化过程(depolarization)：细胞接受域值刺激，Na+通道打开，大量Na+内流，使静息电位减小乃至消失的过程反极化(polarization)：去极化程度进一步加剧，直至达到平衡位点，形成瞬间的内正外负的动作电位超极化(superpolarization)：反极化导致Na+通道失活到关闭，K通道打开而使质膜再度极化，以至于超过原来的静息电位胞吞作用与胞吐作用胞吞作用与胞吐作用受体介导的胞吞作用胞吐作

7、用胞吞作用与胞吐作用胞吞泡胞饮与吞噬区别大小：胞饮泡<150nm，吞噬泡>250nm本质：胞饮作用是连续摄入溶液和分子，吞噬作用是信号触发过程形成机制：胞饮泡需网格蛋白，吞噬泡需微丝及其结合蛋白胞饮泡形成机制网格蛋白：由180kD重链和35-40kD轻链组成的二聚体三角蛋白复合物：3个二聚体网格蛋白网格蛋白有被小窝Dynamin蛋白：结合GTP结合素蛋白adaptin：同时结合网格蛋白和受体胞质面尾部肽信号COP蛋白有被小泡：高尔基体与内质网，其