生物化學(xué)膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)3

生物化學(xué)膜結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)3第1頁/共34頁24.1.1.1簡單擴(kuò)散（simplediffusion）

高濃度低濃度（順濃度差、被動(dòng)、不耗能）非極性或極性較小的分子

（H20、CO2、O2、乙醇、尿素等）擴(kuò)散速度：

取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差、分子大小和脂溶性高低等。

擴(kuò)散第2頁/共34頁34.1.1.2促進(jìn)擴(kuò)散(又稱易化擴(kuò)散，facilitateddiffusion)

高濃度低濃度（順濃度差、不耗能）傳送蛋白水溶性分子（Glc、aa.）各種離子（無機(jī)離子）

載體蛋白(carrierprotein)傳送蛋白

（離子）通道蛋白(channelprotein)第3頁/共34頁4（1）載體蛋白傳送（2）通道蛋白(離子通道)

無飽和性，其擴(kuò)散速度比載體蛋白更快。

傳送速度：

取決于兩側(cè)物質(zhì)的濃度差，比簡單擴(kuò)散快，但可以達(dá)到飽和。

促進(jìn)促進(jìn)第4頁/共34頁54.1.2主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)低濃度高濃度（逆濃度差、主動(dòng)、耗能、速度快）

載體蛋白離子泵Na＋-K＋-ATPase

(Na＋泵)

Ca2+-ATPase

(Ca2+泵)膜外側(cè)膜內(nèi)側(cè)第5頁/共34頁6SimplediffusionFacilitateddiffusionIonpump第6頁/共34頁7

簡單擴(kuò)散被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白促進(jìn)擴(kuò)散通道蛋白（離子通道）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)離子泵物質(zhì)跨膜傳送方式第7頁/共34頁84.2跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理（載體蛋白、通道蛋白、離子泵）4.2.1載體蛋白

胰島素,或肌肉收縮→→促進(jìn)載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)速率

肌肉、脂肪細(xì)胞對葡萄糖的載體轉(zhuǎn)運(yùn)（促進(jìn)擴(kuò)散）第8頁/共34頁9

肝細(xì)胞對葡萄糖的載體轉(zhuǎn)運(yùn)（促進(jìn)擴(kuò)散）第9頁/共34頁10

腸粘膜細(xì)胞對葡萄糖的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)第10頁/共34頁114.2.2通道蛋白配體控制通道（LGC）

通道的開啟與關(guān)閉受配體(Ach、GABA等)調(diào)控;(2)電壓控制通道(VGC)

通道的開啟與關(guān)閉受膜電位變化的影響;(3)離子控制通道(IGC)

通道的開啟與關(guān)閉受某些特殊離子濃度變化的影響.第11頁/共34頁12

從神經(jīng)沖動(dòng)刺激肌纖維收縮，整個(gè)反應(yīng)1秒內(nèi)完成，至少包括4個(gè)閘門通道的相繼開啟與關(guān)閉：

1）電壓控制Ca2+通道2）Ach配體控制通道

3）電壓控制Na+通道4）肌漿網(wǎng)上的Ca2+通道第12頁/共34頁4.2.2.1配體控制通道——煙堿型乙酰膽堿受體（N-AchR）

BrissonandUnwin（1985年

）：

N-AchR——是由、、、四型亞基構(gòu)成的五聚體。第13頁/共34頁第14頁/共34頁15第15頁/共34頁16第16頁/共34頁174.2.2.2電壓控制通道（Na+、K+、Ca2+通道）

有下列共性：均由、、、等多個(gè)亞基構(gòu)成的寡聚體糖蛋白。其中大亞基結(jié)構(gòu)相似，在膜中形成4個(gè)跨膜區(qū)，每個(gè)跨膜區(qū)有6個(gè)呈螺旋形式的跨膜肽段（S1S6）第17頁/共34頁18電壓控制的Na+、K+、Ca2+通道的共性結(jié)構(gòu)靜息狀態(tài)下，S4區(qū)－Arg+/Lys+與跨膜肽鏈上aa-發(fā)生相互作用，關(guān)閉離子通道;去極化時(shí)，

S4區(qū)－Arg+/Lys+發(fā)生位移，開啟離子通道。H5/P區(qū)：離子通道孔；藥物、毒素作用部位S4：電壓感受器第18頁/共34頁194.2.3離子泵（ionpump）

低

高（耗能、主動(dòng)）

4.2.3.1鈉鉀泵（Na+-K+-ATPase

）

由2、2β亞基構(gòu)成四聚體，屬于橫跨細(xì)胞膜的糖蛋白載體蛋白傳送離子2亞基（功能）2β亞基（定位）第19頁/共34頁(E2)磷酸化的親鉀構(gòu)象

非磷酸化的親鈉構(gòu)象

(E1)ATPADP膜外側(cè)膜內(nèi)側(cè)Mg2+H2OPi第20頁/共34頁21E1---非磷酸化的親鈉型E2---磷酸化的親鉀型第21頁/共34頁22

Na+-K+-ATPase活性測定設(shè)計(jì)基本思路①

ATPADP+Pi(總酶活性)Na+-K+-ATPaseMg2+-ATPase②ATPADP+Pi(剩余酶活性)

①－②Na+-K+-ATPase活性

Na+-K+-ATPaseMg2+-ATPase

烏本苷（－）第22頁/共34頁234.2.3.2鈣泵(Ca2+-ATPase)

鈣泵與Ca2+結(jié)合→鈣泵發(fā)生磷酸化修飾而變構(gòu)→將Ca2+泵回肌槳網(wǎng)內(nèi)→Ca2+庫再充盈，同時(shí)胞漿內(nèi)Ca2+濃度下降→肌肉松弛。肌纖維收縮興奮過后第23頁/共34頁24

三類膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白作用機(jī)制的異同點(diǎn)

載體蛋白通道蛋白離子泵

高→低

高→低低→高被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

不耗能不耗能耗能速度快速度更快速度快有飽和性無飽和性肌肉、脂肪細(xì)胞神經(jīng)肌肉接頭處細(xì)胞膜上的葡萄糖載體蛋白N-AchRNa+-K+-ATPase

載體蛋白變構(gòu)通道開啟或關(guān)閉磷酸化的親K+型非磷酸化的親Na+型第24頁/共34頁254.2.4基團(tuán)轉(zhuǎn)位(grouptranslocation)磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)磷酸化酶傳送系統(tǒng)(S.Rosman)

糖外

P-Pr丙酮酸

酶Ⅲ、ⅡA、ⅡB酶Ⅰ

糖內(nèi)－P

H-Pr磷酸烯醇式丙酮酸第25頁/共34頁第26頁/共34頁27（基團(tuán)轉(zhuǎn)位）※

腦內(nèi)缺乏ｒ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶，易導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。第27頁/共34頁284.2.5膜動(dòng)運(yùn)輸（membranemovingtraffic）

通過膜的變形運(yùn)動(dòng)來運(yùn)輸大分子抗原、蛋白質(zhì)、顆粒等物質(zhì)。

固有/組成性分泌途徑胞吐(exocytosis)膜動(dòng)運(yùn)輸調(diào)節(jié)性分泌途徑

吞噬作用（phagocytosis）胞吞(endocytosis)

吞飲作用(pinocytosis)(胞泌)第28頁/共34頁胞吐作用SG---secretorygranuleCP---coatedpitPH---phagosomeSV---secretoryvesicleCV---coatedvesi