物質(zhì)跨膜運(yùn)輸細(xì)胞生物學(xué)

物質(zhì)跨膜運(yùn)輸細(xì)胞生物學(xué)第一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日內(nèi)容提要1.被動(dòng)運(yùn)輸簡(jiǎn)單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散2.主動(dòng)運(yùn)輸ATP直接供能ATP間接供能光能驅(qū)動(dòng)3.胞吞與胞吐第二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）：物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗ATP。主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞，而且需要載體、消耗ATP。物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的主要方式：

簡(jiǎn)單擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）

第三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日1被動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞膜是選擇性半透膜第四頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.1簡(jiǎn)單擴(kuò)散（simplediffusion）1.概念：指物質(zhì)順濃度梯度從高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜向低濃度一側(cè)移動(dòng)的方式，不需消耗ATP，又稱被動(dòng)擴(kuò)散（passivediffusion）。2.特點(diǎn)：⑴不消耗能量；⑵不需要膜蛋白協(xié)助；⑶運(yùn)輸速度取決于分子的大小和脂溶性。3.運(yùn)輸對(duì)象：N2、O2、CO2、乙醇、尿素、苯、H2O

、甘油、脂肪酸。第五頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日簡(jiǎn)單擴(kuò)散（simplediffusion）細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)細(xì)胞膜第六頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日肺泡與肺毛細(xì)血管之間的氣體交換第七頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：(2)載體蛋白（carrierprotein)(1)通道蛋白(channelprotein)與特定物質(zhì)結(jié)合改變構(gòu)象使物質(zhì)穿越細(xì)胞膜。

形成貫穿脂雙層之間的通道。與溶質(zhì)大小和電荷有關(guān)。

1.2協(xié)助擴(kuò)散（facilitateddiffusion）第八頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日離子通道的特點(diǎn)：⑴物質(zhì)的運(yùn)輸速度快。⑵離子通道沒有飽和值。⑶大多數(shù)離子通道不是持續(xù)開放的，受“閘門”控制。1.2.1通道蛋白介導(dǎo)的跨膜運(yùn)輸

典型的通道蛋白：離子通道第九頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

離子通道的類型⑴配體閘門通道(ligand-gatedchannels）乙酰膽堿受體。⑵電壓閘門通道(voltage-gatedchannels)主要存在于可興奮細(xì)胞，如神經(jīng)元、肌細(xì)胞等。⑶應(yīng)力激活通道（stress-activatedchannel)如內(nèi)耳毛細(xì)胞感受聲波震動(dòng)。第十頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.2.2載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散1.協(xié)助擴(kuò)散（facilitateddiffusion）：各種極性分子和無(wú)機(jī)離子通過膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

順濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程。2.運(yùn)輸對(duì)象：葡萄糖、氨基酸、核苷酸及細(xì)胞產(chǎn)物3.特點(diǎn)：①不消耗代謝能②需要載體蛋白的協(xié)助③具有特異性④具有飽和性⑤比簡(jiǎn)單擴(kuò)散轉(zhuǎn)運(yùn)速率高得多第十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日易化擴(kuò)散細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜載體蛋白第十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日1、概念：由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式，消耗ATP。2、特點(diǎn)：2主動(dòng)運(yùn)輸1.為小分子物質(zhì)逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)2.需要消耗能量3.需要膜上的特異性載體介導(dǎo)第十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日主動(dòng)運(yùn)輸載體蛋白能量細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜第十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.1主動(dòng)運(yùn)輸?shù)念愋?.ATP直接供能P型泵V型泵F型泵ABC超家族2.

ATP間接供能協(xié)同運(yùn)輸3.光能驅(qū)動(dòng)第十五頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.1.1.

P型泵——Na+/K+泵特點(diǎn)：1、具有ATP酶活性，因此又稱Na+-K+ATPase.2、僅存于動(dòng)物細(xì)胞膜上。

3、有鈉鉀離子的結(jié)合位點(diǎn)。

4、烏本苷可抑制鈉鉀泵的活性，Mg2+、少量的膜脂提高鈉鉀泵的活性。氰化物使ATP供應(yīng)中斷。

5、

6、維持滲透壓平衡維持正常細(xì)胞體積。運(yùn)出3Na+轉(zhuǎn)入2K+

ATP第十六頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.1.2

V型泵：存在于各類小泡膜上，水解ATP產(chǎn)生能量從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中逆H+進(jìn)入細(xì)胞器，維持細(xì)胞器內(nèi)的PH酸性。2.1.3

F型泵：利用質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)合成ATP，即ATP合酶，位于細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜、類囊體膜上。第十七頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2.1..4

ABC超家族最早發(fā)現(xiàn)于細(xì)菌，屬于一個(gè)龐大的蛋白家族，每個(gè)成員都有兩個(gè)高度保守的ATP結(jié)合區(qū)（ATPbindingcassette），故名ABC超家族。每一種ABC轉(zhuǎn)運(yùn)器只轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類底物，主要轉(zhuǎn)運(yùn)小分子。能將天然毒物和代謝廢物排出體外。第十八頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日P型泵V型泵F型泵ABC超家族第十九頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.1.2協(xié)同運(yùn)輸(co-transport)：同向運(yùn)輸(symport)：小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖對(duì)向運(yùn)輸(antiport)：Na+-H+交換載體.第二十頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.胞吞作用與胞吐作用1.胞飲與吞噬2.受體介導(dǎo)的胞吞作用3.胞吐作用第二十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

大分子物質(zhì)和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上，質(zhì)膜內(nèi)陷將這些物質(zhì)包圍形成小囊泡，最后小囊泡從細(xì)胞膜上脫離進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。胞吞作用(endocytosis)第二十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日

胞飲作用（pinocytosis）細(xì)胞吞入液體物質(zhì)的過程稱為胞飲作用，形成的囊泡稱為吞飲體。常見于巨噬細(xì)胞、白細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞等。第二十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，編輯于2023年，星期日液體固體胞飲吞噬胞飲作用（pinocytosis）吞噬作用（phagocytosis）3.1

胞