第5章 跨膜运输

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1、1第五章物质的跨膜运输2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）3一.物质的被动跨膜运输Passivetransport：通过简单扩散和协助扩散实现物质由浓度高向低一侧的跨膜转运。◆顺浓度梯度◆动力来自物质的浓度梯度,不消耗ATP41.简单扩散(SimpleDiffusion)物质从细胞膜浓度高的一侧向浓度低的一侧移动的一个自发过程,这种运动最终会使两处的浓度达到平衡.特点

2、：它不要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,仅靠膜两侧保持一定的电化学梯度,通过通透发生的物质运输。5简单扩散的跨膜运输限制因素在简单扩散中，通透性的大小主要取决于分子的大小和极性。■Size：质膜的通透性孔径不会大于0.5-1.0nm，小分子比大分子容易穿膜。■Polarity∶极性物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积，同时也大大降低了脂溶性。非极性分子比极性分子容易穿膜。疏水性小分子小的不带电荷的极性分子6扩散与渗透渗透(Osmosis):水分子通过半透膜从溶质浓度低的一侧运输到溶质浓度

3、高的一侧的过程.7脂溶性与扩散速率当把植物细胞置于高浓度蔗糖溶液时，很快会发生质壁分离，而置于高浓度的酒精溶液中时则不会？8人工膜对各类物质的通透率：疏水分子（非极性分子）容易透过；带电离子不容易透过；极性不带电荷的小分子比大分子容易透过；9◆水分子不溶于脂,并具有极性,理应不能自由通过质膜,但实际却是很容易通过膜。原因是:■Theplasmamembranesofmanycellscontainproteins,calledaquaporins,thatallowthepassivemovementofwate

4、rfromonesidetotheother.suchascellsofthekidneytubuleandplantroots水分子本身比较小；膜上有水孔蛋白通道102.协助扩散◆又称:促进扩散各种极性分子和无机离子等沿着浓度梯度或电化学梯度减小的方向的跨膜运动，该过程不需要能量，但需要特异的膜蛋白协助物质运输。与简单扩散的差别:与主动运输的差别:？11简单扩散与协助扩散的比较123.膜转运蛋白（Transportproteins）◆载体蛋白（carrierproteins）◆通道蛋白(Channelpro

5、teins）膜转运蛋白：镶嵌在质膜上的，与物质运输有关的跨膜蛋白质。133.1载体蛋白(Carrierproteins)◆概念:细胞膜上具特异性的跨膜运输蛋白◆特点:多次跨膜；特异性；载体蛋白既参与顺浓度梯度被动运输，也参与逆浓度梯度主动运输14目前发现的通道蛋白已有50多种，主要是离子通道(ionchannels)。绝大多数通道蛋白组成离子通道，对转运的离子的大小和电荷具有高度选择性。转运速率高。离子通道是门控的，不是持续开放的。只参与被动运输.3.2通道蛋白(Channelproteins）最典型的特征15T

6、ypicalgatedchannels电压门通道配体门通道压力激活通道16听觉毛状细胞的离子通道就是一例。声音的振动激活通道，门开放，允许离子进入毛状细胞，这样建立起一种电信号，并且从毛状细胞传递到听觉神经，然后传递到脑。■压力激活通道（Stretch-gatedchannels)1718物质的跨膜运输19二.主动运输（Activetransport）概念：是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度进行的跨膜运输。主动运输的特点：膜转运蛋白、运输方向、跨膜动力、选择性和特异性20主动运输的三种基本类型协同运

7、输ATP驱动泵光驱动泵方向！21ATP驱动泵根据泵的结构和功能特性，ATP驱动泵分为：P-型离子泵V-型离子泵F-型离子泵由ATP直接提供能量的主动运输22P-型离子泵2个α催化亚基-ATP结合位点；2个β调节亚基；在转运离子过程中，利用ATP水解能，形成磷酸化(phosphorylation)中间体，因此为P-型离子泵。1.Na+-K+pump,Na+-K+ATPase23钠-钾泵的结构●α亚基是跨膜蛋白，在细胞质面有ATP结合位点，细胞外侧有乌本苷(ouabain)结合位点，它可抑制该泵活性;●在α亚基上有N

8、a+和K+结合位点。24钠-钾泵工作原理：消耗1个ATP，输出3个Na+，输入2个K+25作用：维持细胞内一定的Na+/K+浓度；该浓度梯度为葡萄糖协同运输提供驱动力；有助于建立膜电位。262Ca2+pump,Ca2+ATPase●TheCa2+-ATPasepresentinboththeplasmamembraneandthemembranesoftheendopla