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《细胞分子生物学 跨膜运输 分子传递 G蛋白 胞吞胞吐课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章物质的跨膜运输与信号传递本章内容第一节物质跨膜运输第二节细胞通讯与细胞识别第一节物质跨膜运输一、被动运输(一)、简单扩散(二)、协助扩散二、主动运输(一)、钠钾泵(二)、钙离子泵(三)、质子泵(四)、协同运输三、胞吞作用与胞吐作用(一)、胞饮作用(二)、吞噬作用(三)、受体介导的胞吞作用(四)、胞吐作用一、被动运输(passivetransport)第一节物质跨膜运输定义:通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度方向的跨膜转运;转运的动力来自物质的浓度梯度;不需要细胞提供代谢能量(一)、简单扩散1.1定义:常见现
2、象:小分子的热运动使分子以简单扩散的方式从膜的一侧通过细胞膜进入膜的另一侧,其结果是分子沿着浓度梯度降低的方向转运.定义:疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子在以简单扩散的方式跨膜运输中,不需要细胞提供能量,也没有膜蛋白的协助,称之为简单扩散.第一节物质跨膜运输一、被动运输(一)、简单扩散1.2特点:沿浓度梯度扩散；不需要提供能量；没有膜蛋白的协助。第一节物质跨膜运输一、被动运输疏水小分子小的不带电荷的极性分子大的不带电荷的极性分子离子图5-1简单扩散(一)、简单扩散1.3过程:跨膜物质溶解在膜脂中,再从膜脂一侧扩散到另一侧
3、,最后进入细胞质水相中.跨膜物质的通透性主要取决于分子大小和分子的极性.小分子比大分子容易穿膜,非极性分子比极性分子容易穿膜.带电荷的离子跨膜运动需要更高的自由能.具有极性的水分子容易穿膜可能是因为水分子非常小,可以通过由于膜脂运动而产生的间隙第一节物质跨膜运输一、被动运输(二)、协助扩散第一节物质跨膜运输一、被动运输1.1定义:各种极性分子和无机离子,如糖,氨基酸,核苷酸以及细胞代谢物等顺其浓度梯度或电化学梯度减小方向的跨膜转运;不需要细胞提供代谢能量需要特异的膜蛋白“协助”物质运输.(二)、协助扩散第一节物质跨膜运输一、
4、被动运输1.2特点:比自由扩散转运速率高；运输速率同物质浓度成非线性关系；特异性；饱和性；细胞膜上存在膜转运蛋白,负责无机离子和水溶性有机小分子的跨膜转运.图5-2简单扩散与协助扩散的比较协助扩散简单扩散(二)、协助扩散第一节物质跨膜运输一、被动运输1.3膜转运蛋白:A.载体蛋白:多次跨膜蛋白,每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象变化介导溶质分子的跨膜转运B.通道蛋白:通道蛋白介导的被动运输不需要与溶质分子结合,横跨膜形成亲水通道,允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过.(二)、协助扩散第一节物质跨膜运输一、被动
5、运输A载体蛋白:载体蛋白有特异性结合位点,可同特异性底物(溶质)结合,一种特异性载体只转运一种类型的分子或离子;转运过程具有饱和动力学曲线;转运过程可被底物类似物竞争性地抑制,又可被痕量的某种抑制剂非竞争性抑制.转运过程不对转运的溶质分子作任何共价修饰载体蛋白可以改变过程的平衡点,加快物质沿自由能减少的方向的跨膜运动的速率.(二)、协助扩散第一节物质跨膜运输一、被动运输B.通道蛋白:绝大多数的通道蛋白形成有选择开关的多次跨膜通道,这些通道蛋白几乎与离子的转运有关,故又称离子通道;离子通道具有2个显著特征:离子选择性离子通道是
6、门控的.即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过通道开关应答于适当的信号.离子通道多数情况下呈关闭状态,只有膜电位变化,化学信号或压力刺激后,才开启形成跨膜的离子通道.离子通道区分为电压门通道,配体门通道和压力激活通道.图5-3离子通道配体门通道:受体与细胞外的配体结合，引起门通道蛋白发生构象变化“门”打开电位门通道：细胞内或细胞外特异离子浓度或电位发生变化时，致使其构象变化，“门”打开。压力激活通道：感受摩擦力、压力、牵拉力、重力、剪切力等。细胞将机械刺激的信号转化为电化学信号，引起细胞反应的过程。一、被动运输小
7、结第一节物质跨膜运输一、被动运输二、主动运输(activetransport)第一节物质跨膜运输定义:由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运的方式;需要细胞提供代谢能量需要载体蛋白二、主动运输(activetransport)第一节物质跨膜运输特点:逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；需要能量；都需载体蛋白.主动运输所需的能量来源主要有：驱动的泵通过水解ATP获得能量；协同运输中的离子梯度动力.(一)、钠钾泵第一节物质跨膜运输二.、主动运输1.1细胞内正常生命活动的离子环境:在细胞膜的两
8、侧存在很大的离子浓度差,特别是阳离子浓度差；一般动物细胞要消耗1/3的总ATP来维持细胞内低Na+高K+；神经细胞要消耗2/3的总ATP来维持细胞内低Na+高K+,以传递神经冲动,维持细胞的渗透平衡,恒定细胞的体积.K+和Na+电压门逆浓度与电化学梯度输入和输出的跨膜运输是一种典型的主动运
