物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸詳解演示文稿

物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)優(yōu)選物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸目前二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)3

第一節(jié)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

脂雙層的不通透性一、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白◆載體蛋白（carrierproteins）◆通道蛋白(Channelproteins）目前三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)4◆載體蛋白(Carrierproteins)◆概念:

細(xì)胞膜上具特異性的跨膜運(yùn)輸?shù)鞍住籼攸c(diǎn):

特異性；多次跨膜；具通透酶（permease）性質(zhì)；載體蛋白既參與被動的物質(zhì)運(yùn)輸，也參與主動的物質(zhì)運(yùn)輸

很多方面與酶催化反應(yīng)相似目前四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)5目前發(fā)現(xiàn)的通道蛋白有三種：孔蛋白、水孔蛋白和離子通道。主要是離子通道(ionchannels)。具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高，只介導(dǎo)被動運(yùn)輸

通道蛋白又叫門通道(gatedchannels)，是通道蛋白進(jìn)行的間斷開放通道。圖◆通道蛋白(Channelproteins）目前五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)6Typicalgatedchannels

電壓門通道配體門通道壓力激活型通道目前六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)7■配體門通道（Ligand-gatedchannels）

■電位門通道（Voltage-gatedchannels）

■壓力門通道（Stretch-gatedchannels)

這種通道的打開受一種力的作用，聽覺毛狀細(xì)胞的離子通道就是一例。聲音的振動推開脅迫激活通道，允許離子進(jìn)入毛狀細(xì)胞，這樣建立起一種電信號，并且從毛狀細(xì)胞傳遞到聽覺神經(jīng)，然后傳遞到腦。圖目前七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)8目前八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)9二、小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸（一）擴(kuò)散◆順濃度梯度◆動力來自物質(zhì)的濃度梯度,不消耗ATP◆根據(jù)需不需要膜蛋白的幫助,又可分為:

簡單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散目前九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)10簡單擴(kuò)散

(SimpleDiffusion)物質(zhì)從濃度高的地方向濃度低的地方移動的一個自發(fā)過程,這種運(yùn)動最終會使兩處的濃度達(dá)到平衡.它不要膜蛋白的幫助,也不消耗ATP,僅靠膜兩側(cè)保持一定的濃度差,通過通透發(fā)生的物質(zhì)運(yùn)輸。目前十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)11簡單擴(kuò)散的跨膜運(yùn)輸限制因素■大?。?/p>

質(zhì)膜的通透性孔徑不會大于，能夠擴(kuò)散的最小分子是水分子?！鰳O性∶

極性物質(zhì)通常同水結(jié)合形成一個水合的外殼，這不僅增加了它們的分子體積，同時也大大降低了脂溶性。目前十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)12◆水分子不溶于脂,并具有極性,理應(yīng)不能自由通過質(zhì)膜,但實(shí)際卻是很容易通過膜。原因是？

目前十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)13目前十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)14被動運(yùn)輸（協(xié)助擴(kuò)散）◆又稱:促進(jìn)擴(kuò)散誰促進(jìn)？----膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白如何促進(jìn)？-----構(gòu)象的改變

與主動運(yùn)輸?shù)牟顒e:與簡單擴(kuò)散的差別:

圖目前十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)15目前十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)16◆協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)運(yùn)速度快，要比自由擴(kuò)散快幾個數(shù)量級；

自由擴(kuò)散的速率與溶質(zhì)的濃度成正比，而膜蛋白促進(jìn)的運(yùn)輸呈拋物線，有最大值；

具有特異性（親和特異性）

細(xì)胞膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。如葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和水孔蛋白目前十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)17（三）、主動運(yùn)輸概念：是由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度進(jìn)行的跨膜運(yùn)輸主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：膜載體蛋白、運(yùn)輸方向、跨膜動力、能量消耗目前十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)18主動運(yùn)輸?shù)娜N基本類型協(xié)同運(yùn)輸ATP驅(qū)動泵光驅(qū)動泵（某些細(xì)菌的質(zhì)膜上的細(xì)菌視紫菌素）方向！目前十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)19第二節(jié)ATP泵和協(xié)同運(yùn)輸

ATP泵(一）Na+-K+泵：大多數(shù)動物細(xì)胞的質(zhì)膜Ca2+泵：真核細(xì)胞的質(zhì)膜P-型H+泵：植物、真菌和某些細(xì)菌的質(zhì)膜V-型H+泵：動物細(xì)胞的溶酶體膜、植物細(xì)胞的液泡膜F-型H+泵：細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體和葉綠體膜

協(xié)同運(yùn)輸Na+-驅(qū)動的葡萄糖泵（同向轉(zhuǎn)運(yùn)）：腎和腸細(xì)胞的表面質(zhì)膜Na+-H+交換泵（反向轉(zhuǎn)運(yùn)）：動物細(xì)胞的質(zhì)膜膜目前十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)20

離子泵◆Na+-K+pump,Na+-K+ATPase

●又稱Na+泵或Na+/K+交換泵，或Na+-K+ATP酶；

●Na+-K+ATPase是由兩個大亞基(α亞基)和兩個小亞基(β亞基)組成；

目前二十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)21鈉-鉀泵的結(jié)構(gòu)●α亞基是跨膜蛋白，在細(xì)胞質(zhì)面有ATP結(jié)合位點(diǎn)，細(xì)胞外側(cè)有烏本苷(ouabain)結(jié)合位點(diǎn)，它可抑制該泵活性;●在α亞基上有Na+和K+結(jié)合位點(diǎn)。目前二十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)22鈉-鉀泵工作原理：作用：維持細(xì)胞內(nèi)一定的Na+/K+濃度和滲透壓；該濃度梯度為葡萄糖協(xié)同運(yùn)輸提供驅(qū)動力；有助于建立膜電位。消耗1個ATP，輸出3個Na+，輸入2個K+目前二十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)23◆Ca2+pump,Ca2+ATPase●TheCa2+-ATPasepresentinboththeplasmamembraneandthemembranesoftheendoplasmicreticulum.目前二十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)24StructureofCa2+ATPase目前二十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)25類似于Na+-K+

泵，在細(xì)胞質(zhì)面有同Ca2+結(jié)合的位點(diǎn)，一次可以結(jié)合兩個Ca2+，Ca2+結(jié)合后使酶激活，并結(jié)合上一個ATP，伴隨著ATP的水解，酶被磷酸化，Ca2+泵構(gòu)型發(fā)生改變，結(jié)合的Ca2+轉(zhuǎn)到細(xì)胞外側(cè)被釋放，此時酶發(fā)生去磷酸化，構(gòu)型恢復(fù)到原始的靜息狀態(tài)。Ca2+

泵的工作原理：目前二十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)26◆質(zhì)子泵：轉(zhuǎn)運(yùn)H+三種類型：●

P-typeATPase，存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞膜上；涉及磷酸化和去磷酸化（phosphorylation）目前二十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)27●

V-typepumps▲

不涉及物質(zhì)的磷酸化▲

存在于動物細(xì)胞的溶酶體膜或植物細(xì)胞的液泡膜上；▲

功能:將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+的泵進(jìn)細(xì)胞器,以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中性PH和細(xì)胞器酸性PH+；目前二十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)28●

F-typeATPases:存在于線粒體內(nèi)膜、植物內(nèi)囊體膜和多數(shù)細(xì)菌質(zhì)膜上,運(yùn)輸方式是順著H+濃度梯度運(yùn)動,將釋放的能量同ATP合成偶聯(lián)起來目前二十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)29協(xié)同運(yùn)輸(Cotransport)◆協(xié)同運(yùn)輸

又稱偶聯(lián)運(yùn)輸。這種運(yùn)輸需要先建立電化學(xué)（離子）梯度(Iongradients)，在動物細(xì)胞主要是靠Na+泵、在植物細(xì)胞則是由H+泵完成的?！魠f(xié)同運(yùn)輸?shù)姆较蚍譃椋骸裢騾f(xié)同(symport)：

動物細(xì)胞的葡萄糖和氨基酸就是與Na+

同向協(xié)同運(yùn)輸。協(xié)同(●反向antiport)：

如

H+與Na+的反向協(xié)同。目前二十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)30協(xié)同運(yùn)輸?shù)姆较蚰壳叭揬總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)31目前三十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)32Cotransport目前三十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)33ATP泵(二）----ABC超家族

又叫ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，也是一種ATP泵，利用ATP水解釋放的能量將糖、氨基酸、磷脂、膽固醇、肽和其它有機(jī)小分子進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)：所有ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（1條或多條肽鏈）共享一種由4個“核心”結(jié)構(gòu)域組成的結(jié)構(gòu)模式：2個跨膜結(jié)構(gòu)與（T)形成底物運(yùn)輸?shù)耐凡Q定并決定底物的特異性；2個凸向胞質(zhì)側(cè)的ATP結(jié)構(gòu)域（A),具有ATPases活性有些ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能將抗生素和親脂性的抗癌藥物泵出細(xì)胞，賦予細(xì)胞抗藥性，在癌細(xì)胞中該基因過度表達(dá)；遺傳性囊性纖維化（肺、汗腺、胰腺等中）的發(fā)生由ABC蛋白突變引起。目前三十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)34動物、植物細(xì)胞主動運(yùn)輸?shù)谋容^目前三十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)35動物細(xì)胞

和植物細(xì)胞主動運(yùn)輸?shù)谋容^◆動物細(xì)胞質(zhì)膜上有Na+-K+ATPase，并通過對Na+、K+

的運(yùn)輸建立細(xì)胞的電化學(xué)梯度；◆植物細(xì)胞質(zhì)膜中沒有Na+-K+ATPase，代之的是H+-ATP酶，并通過對H+的運(yùn)輸建立細(xì)胞的電化學(xué)梯度(細(xì)菌、真菌也是如此)；◆在動物細(xì)胞溶酶體膜和植物細(xì)胞的液泡膜上都有H+-ATP酶，它們作用都一樣，保持這些細(xì)胞器的酸性。目前三十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)36第三節(jié).胞吞作用與胞吐作用作用：

完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，以維持正常的代謝活動。又稱膜泡運(yùn)輸或批量運(yùn)輸（bulktransport）。屬于主動運(yùn)輸。概念：胞吞作用：通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成囊泡，將外界物質(zhì)裹進(jìn)并輸入細(xì)胞的過程。胞吐作用：將細(xì)胞內(nèi)含待分泌物的被膜小泡，通過細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)出細(xì)胞的過程。目前三十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)37一、胞吞作用●胞飲作用（pinocytosis）●吞噬作用（phagocytosis）特

征

內(nèi)吞泡的大小

轉(zhuǎn)運(yùn)方式

內(nèi)吞泡形成機(jī)制

胞飲作用

吞噬作用

小于150nm

大于250nm

連續(xù)發(fā)生的過程

需受體介導(dǎo)的

信號觸發(fā)過程

需要網(wǎng)格蛋白形成包被

及接合素蛋白連接

需要微絲及其結(jié)合蛋白的參與

主要有三點(diǎn)區(qū)別：目前三十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)38吞噬作用目前三十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)39胞飲作用目前