第5章物质的跨膜运输ppt课件.ppt

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1、第五章物质的跨膜运输(TransportAcrossCellMembrane)膜转运蛋白与物质的跨膜运输离子泵和协同转运胞吞作用与胞吐作用本章内容提要第一节跨膜蛋白与跨膜运输被动运输(passivetransport）主动运输(activetransport）胞吞作用(endocytosis）与胞吐作用（exocytosis）跨膜运输方式：膜转运蛋白（membranetransportprotein）：脂溶性分子、小的不带电荷的分子选择性通透屏障，几乎所有小的有机分子和带电荷的无机离子都需要脂双层的不透性：通道蛋白（cha

2、nnelproteins）：介导被动运输；非特异性，其选择性在于溶质足够小和所带电荷合适；转运速率极高，接近自由扩散的理论值；无饱和性；门控性01载体蛋白（carrierproteins）：通透酶（permease）；介导被动运输与主动运输；特异性，具有酶的饱和动力学特征；构象变化膜转运蛋白(membranetransportprotein）：通道蛋白和载体蛋白载体蛋白构象变化胱氨酸尿症：肾细胞不能将胱氨酸＆半胱氨酸转运到血液，从而在肾中形成胱氨酸结石电压门通道（voltage-gatedchannel）配体门通道（lig

3、and-gatedchannel）压力激活通道（stress-activatedchannel）听毛细胞孔蛋白蛋白是存在于细菌质膜的外膜、线粒体和叶绿体的外膜上的通道蛋白,它们允许较大的分子通过,其中线粒体孔蛋白可通过的最大分子为6000道尔顿,而叶绿体的孔蛋白则可通过相对分子质量在10,000到13,000之间的物质。孔蛋白是膜整合蛋白,它的膜脂结合区与其他的跨膜蛋白不同,是β折叠。水分子的跨膜通道水孔蛋白(aquaporin,AQP)2003年，美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别因对细胞膜水通道，离子通道结

4、构和机理研究而获诺贝尔化学奖。水孔蛋白被动运输(passivetransport）主动运输(activetransport）胞吞作用(endocytosis）与胞吐作用（exocytosis）跨膜运输方式：ClicktoaddTitle简单扩散（simplediffusion）协助扩散（facilitateddiffusion）被动运输（passivetransport）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，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。疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子进

5、行跨膜转运时，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助。简单扩散（simplediffusion）饱和性载体：离子载体、通道蛋白转运速率高运输速率同物质浓度成非线性关系特异性协助扩散（facilitateddiffusion）简单扩散与协助扩散的比较A.人工脂双层膜对不同分子的相对透性;B.不同分子通过人工脂双层膜的渗透系数（单位cm/s）1、脂溶性越高通透性越大；2、小分子比大分子易透过；3、非极性分子比极性容易透过；4、极性不带电荷的小分子可透过人工脂双层;5、人工膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的。人工膜对各

6、类物质的通透率Textinhere由载体蛋白所介导的物质浓度逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式，需要与某种释放能量的过程相耦联。由ATP间接提供能量的主动运输、次级主动运输(secondaryactivetransport)、协同运输（cotransport）由ATP直接提供能量的主动运输、初级主动运输（primaryactivetransport）、ATP泵（ATP-drivepump）光能驱动（lightdrive）主动运输（activetransport）：对比比较三种物质运输方式的异同

7、：顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度不需要需要需要不消耗不消耗需要消耗氧气、水、二氧化碳等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等第二节离子泵与协同运输P-型离子泵V-型质子泵F－型质子泵ABC超家族（ABCsuperfamily）一、由ATP直接提供能量的主动运输、初级主动运输（primaryactivetransport）、ATP泵（ATP-drivepump）：四种类型的ATP驱动泵1.잠재고객전략1、动物细胞质膜上2、每消耗1分子ATP，泵出3个Na+＆泵进2个k+eCRM3、维持低

8、Na+高K+的细胞内环境，维持细胞正常的生命活动，维持细胞的静息电位，维持细胞的渗透平衡，恒定细胞的体积4、地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性；氰化物使ATP供应中断而停止泵的工作1.钠钾泵(Na+-k+pump,Na+-k+ATPase)工作模式（B）示意图Na+-K