物质跨膜运输ppt课件.ppt

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1、第五章物质的跨膜运输第一节膜转运蛋白与物质的跨膜运输第二节离子泵和协同运输第三节胞吞和胞吐作用第一节膜转运蛋白与物质的跨膜运输一、脂双层的不透性和膜转运蛋白二、被动运输与主动运输一、脂双层的不透性和膜转运蛋白人体细胞内外离子浓度的比较细胞内外的离子差别分布调控机制脂双层所具有的疏水性特性（跑不了）膜转运蛋白（运出去、进来）膜转运蛋白的种类载体蛋白（CarrierProtein):Activeorpassive通道蛋白（ChannelProtein):Passive不同点：以不同的方式辨别溶质，决定运输溶质。载体蛋

2、白：只允许与载体蛋白上结合部位相合适的溶质通过，载体蛋白每次转运都发生自身构象的改变,通透酶（permease）性质；通道蛋白：溶质的大小和电荷①与特定溶质分子结合，通过自身构象改变介导溶质分子跨膜转运，但对转运物质不作任何共价修饰。②有高度选择性和饱和动力学特性；载体蛋白举例（一）载体蛋白（carrierproteins）及其功能载体蛋白多次跨膜蛋白，被动运输或主动运输状态A：溶质结合位点在膜外暴露状态B：溶质结合位点在膜内暴露通道蛋白形成跨膜的离子选择性（ion-selectivechannnel)通道。离

3、子通道的直径和形状顺浓度梯度和跨膜电位差通道内衬带电荷氨基酸的分布离子选择性（二）通道蛋白及其功能离子通道的3个特征具有极高的转运速率，接近自由扩散理论值没有饱和值非连续性开放而是门控的离子通道可以分为3类：配体门通道（Ligandgatedchannel）电压门通道（Voltagegatedchannel）应力激活通道(Stress-activatedchannels)电压门通道(voltage-gatedchannels)带电荷的蛋白结构域会随跨膜电位梯度的改变而发生相应的位移，从而使离子通道开

4、启或关闭。配体-门控通道(ligandgatedchannel)这类通道在其细胞内外的某些配体(ligand)与通道蛋白结合继而引起通道蛋白的构象改变，从而使离子通道开启或关闭。应力激活通道(Stress-activatedchannels)通道蛋白感应应力而改变构象，从而开启通道形成离子流。电压门通道配体门通道通道关闭通道开启离子浓度或电位变化→蛋白构象变化受体与配体结合→蛋白构象变化感受摩擦力、压力、牵拉、重力、剪拉力→电化学信号→蛋白构象变化（膜内）（膜内）根据激活信号的不同，离子通道分为三类应力激活通道（

5、膜外）（膜外）（胞内配体）（胞外配体）突触的配体门通道听觉毛细胞离子通道牵张打开，正离子进入，转变电信号，通过听觉神经传递到大脑含羞草展开与收缩受应力激活通道的控制扩散(diffusion)——物质沿浓度梯度从半透膜浓度高的一侧向低浓度一侧移动的过程。渗透(osmosis)——指水分子以及溶剂通过半透膜的扩散。二、被动运输和主动运输二、被动运输(passivetransport)与主动运输类型：简单扩散(simplediffusion)水孔蛋白（aquaporin,AQP)协助扩散(facilitatedd

6、iffusion)被动运输：指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。动力:物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。被动运输（passivetransport）膜转运蛋白：载体蛋白（carrierproteins）——通透酶（permease）性质；介导被动运输与主动运输。通道蛋白（channelproteins）——具有离子选择性，转运速率高；离子通道是门控的；只介导被动运输。载体蛋白(一）简单扩散（simplediffusion）简单扩散：疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子在以简单

7、扩散的方式跨膜转运中，不需要细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助的方式。简单扩散的限制因素:脂溶性分子大小带电性极性为什么水分子很容易通过生物膜，而所有带电荷的分子（离子），不管它多小，都不能自由扩散？？（二）水孔蛋白(aquaporinAQP)协助扩散是水主要运输途径——水通道。1991年Agre发现第一个水通道蛋白CHIP28，将CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，5分钟内破裂。细胞的这种吸水膨胀现象会被Hg2+抑制。目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种

8、，被命名为水通道蛋白（Aquaporin，AQP）。PeterAgre为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白，分别做成泡状物，放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。2000年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清晰度立体照片。照片揭