物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號(hào)傳遞

第五章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號(hào)轉(zhuǎn)遞物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)谝还?jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸一、被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）（一）簡(jiǎn)單擴(kuò)散simplediffusion（二）協(xié)助擴(kuò)散facilitateddiffusion二、主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）ATP直接供能ATP間接提供能量光能驅(qū)動(dòng)三、胞吞與胞吐作用定義：是指通過(guò)簡(jiǎn)單擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)物質(zhì)由高濃度向低濃度方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力來(lái)自物質(zhì)的濃度梯度，不需要細(xì)胞提供代謝能量。特點(diǎn)：運(yùn)輸方向、跨膜動(dòng)力、能量消耗類型：簡(jiǎn)單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散

一、被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）FIG.人工脂雙層膜對(duì)不同分子的相對(duì)透性

（一）簡(jiǎn)單擴(kuò)散疏水的小分子或小的不帶電荷的極性分子在以簡(jiǎn)單的擴(kuò)散方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)中，不需要細(xì)胞提供能量，也沒(méi)有膜蛋白的協(xié)助，因此稱為簡(jiǎn)單擴(kuò)散（simplediffusion)（二）協(xié)助擴(kuò)散facilitateddiffusion各種極性分子和無(wú)機(jī)離子，如糖、氨基酸、核苷酸以及細(xì)胞代謝物等順濃度梯度或電化學(xué)梯度減小方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，該過(guò)程不需要細(xì)胞提供能量，但需要特異的膜蛋白“協(xié)助”物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)使其轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加，轉(zhuǎn)運(yùn)特異性增強(qiáng)。Fig.簡(jiǎn)單擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的比較（1）轉(zhuǎn)運(yùn)速率高（2）存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率(Vmax),因此可用KM值衡量某種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率。（3）KM值反應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特異性（紅細(xì)胞質(zhì)膜D構(gòu)型葡萄糖KM為1.5mmol/L，L構(gòu)型葡萄糖KM大于3000mmol/L。（4）細(xì)胞膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，負(fù)責(zé)無(wú)機(jī)離子和水溶性有機(jī)小分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。協(xié)助擴(kuò)散的特征載體蛋白膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白通道蛋白1.載體蛋白及其功能載體蛋白（carrierproteins）：存在于細(xì)胞膜上的一種具有特異性傳導(dǎo)功能的蛋白質(zhì)，它能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過(guò)一系列構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。作用：介導(dǎo)順濃度或電化學(xué)梯度的運(yùn)輸2.通道摩蛋白透及其播功能通道副蛋白功（ch厚an淘ne蓬lpr血ot搶ei水ns）：存在治于細(xì)駱胞膜悼上的爹一種途跨膜嶺蛋白暈質(zhì)，互其跨成膜部竄分形申成親炮水性杯的通碌道，閘當(dāng)這跪些孔擦道開(kāi)彈放時(shí)帶允許咱適宜比大小舊的分吼子和凳帶電悲荷的閃離子贏通過(guò)鹽，通垮道蛋請(qǐng)白所努介導(dǎo)霜的被睬動(dòng)運(yùn)駕輸不谷需要趕與溶送質(zhì)分淺子結(jié)部合。特征到：離怒子選疑擇性伸、門(mén)偷控離子堆選擇烏性和悅門(mén)控通道驅(qū)蛋白虎的門(mén)剝控電壓門(mén)控(voltage-gatedchannel)配體門(mén)控通道(ligand-gatedchannel)壓力激活通道(stress-activatedchannel)離子通道Fi幅g.三種蛇類型小的門(mén)都控離陸子通師道示廚意圖水通杠道？二、埋主動(dòng)傾運(yùn)輸站（ac魄ti螞ve肝t嗚ra誦ns捷po劇rt）定義港：是疼由載虹體蛋我白所隔介導(dǎo)悉的物朝質(zhì)逆課濃度報(bào)梯度食或電樣化學(xué)證梯度跡由濃點(diǎn)度低拆的一扒側(cè)向向高濃純度的偽一側(cè)季進(jìn)行鹽跨膜疤轉(zhuǎn)運(yùn)罰的方怒式。特點(diǎn)裳：運(yùn)旺輸方照向、總跨膜庫(kù)動(dòng)力介、能仁量消示耗類型盲（根渴據(jù)能役量來(lái)騾源）救：AT誘P直接念供能靜、AT道P間接斬提供籮能量渾、光惹能驅(qū)通動(dòng)Fi蘿g.驅(qū)動(dòng)典主動(dòng)膽運(yùn)輸援的三票種類通型Fi求g.掏N行a+-K+泵的糧結(jié)構(gòu)亡與工證作模許式示箏意圖（一國(guó)）由AT誰(shuí)P直接替提供貌能量右的主腳動(dòng)運(yùn)浮輸——鈉鉀彼泵ATP催化位點(diǎn)βα結(jié)構(gòu)：α（MW=120,000Da）+β（MW=50000Da）Na+-K+泵功能：維持細(xì)胞內(nèi)低Na+高K+的離子環(huán)境存在：一切動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜上，植物細(xì)胞、真菌、細(xì)菌上沒(méi)有Fi東g.毫N彩a+-K+泵的關(guān)工作確模式的示意銀圖工作基原理勾：Fi繭g.田C子a2+泵的爭(zhēng)結(jié)構(gòu)妨與工炮作模爆式示淡意圖（二切）由AT冒P直接跨提供同能量礙的主扇動(dòng)運(yùn)媽輸——鈣泵穩(wěn)和質(zhì)廈子泵結(jié)構(gòu)：與Na+-K+泵的α亞基同源，MW=100,000Da，10個(gè)α螺旋Ca2+泵功能：在肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)存Ca2+調(diào)節(jié)肌細(xì)胞的收縮與舒張工作原理：質(zhì)子酸泵功能扇：建體立H+電化室學(xué)梯鴨度，嫂驅(qū)動(dòng)免轉(zhuǎn)運(yùn)第溶質(zhì)旺進(jìn)入柳細(xì)胞種類（1）P型質(zhì)久子泵蠻：結(jié)述構(gòu)與Na+-K+泵和Ca2+泵結(jié)妥構(gòu)類寺似，罰在轉(zhuǎn)然運(yùn)H＋的過(guò)雁程中狼涉及路磷酸旬化和宏去磷敏酸化鏈，存宿在于廟真核為細(xì)胞智的細(xì)本胞膜拒上。（2）V型質(zhì)便子泵暢：在乳轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的過(guò)棟程中輸不磷酸酸化陣中間愉體，橋存在毒于動(dòng)劑物細(xì)比胞溶辯酶體泡膜和鑄植物角細(xì)胞好液泡惰膜上覆，其錦功能鵝是維畜持細(xì)媽胞質(zhì)淺基質(zhì)磨中性pH和細(xì)逗胞器界內(nèi)的煉酸性墻。（3）H+-孤AT及P酶:存在寬于線天粒體嬌膜、之植物餅類囊?jiàn)A體膜野機(jī)多動(dòng)數(shù)細(xì)慮菌質(zhì)劑膜上雕，以害相反挪的方己式發(fā)哀揮生涂理作此用——市H+順濃林度梯挖度運(yùn)供動(dòng)，困釋放攝能量交與合然成AT椒P偶聯(lián)某起來(lái)仗：線?，F(xiàn)體磷爪酸化葉綠遭體光右合磷反酸化（三紙）協(xié)賢同運(yùn)挺輸co藏tr珍an伴sp嬸or竭t定義：是一類由Na+-K+泵（或H+泵)與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP所完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式。特點(diǎn)：運(yùn)輸方向、跨膜動(dòng)力、能量消耗類型（根據(jù)運(yùn)輸方向與離子順電化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)移方向）：共運(yùn)輸（symport）：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同。對(duì)向運(yùn)輸（antiport）：物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相反。共運(yùn)輸對(duì)向運(yùn)輸共運(yùn)息輸（sy薯mp民or蜻t）Fi若g.小腸訴上皮里細(xì)胞穿吸收承葡萄嘩糖(Gl港c)示意醬圖：葡萄箏糖分盡子通節(jié)過(guò)Na+驅(qū)動(dòng)折的供著運(yùn)輸考方式耕進(jìn)入槐上皮究細(xì)胞薯；再得經(jīng)載娃體介世導(dǎo)的賺協(xié)助夏擴(kuò)散湊方式房誠(chéng)進(jìn)入冷血液墓；Na+-K+泵消份耗AT筒P維持Na+的電天化學(xué)似梯度獅。主動(dòng)壺運(yùn)輸惹與被已動(dòng)運(yùn)盒輸?shù)臅灡容^運(yùn)輸方向跨膜動(dòng)力能量消耗（四朵）物波質(zhì)的資跨膜位運(yùn)轉(zhuǎn)念與膜掃電位膜電貼位：舊細(xì)胞煎膜兩口側(cè)各泥種帶壺電物壩質(zhì)形脂成的考電位火差的稻總和體。靜息客電位掏：在杯靜息添狀態(tài)每下的餐膜電祝位。動(dòng)作售電位樹(shù)：在丘刺激遮作用俗下產(chǎn)搖生行莖使通纖訊功宵能的良快速李變化夕的膜稿電位譯。超極片化：反極包化：去極殿化：Fi仔g(shù).離子陳流與泄動(dòng)作株電位古示意困圖Fi芳g.Na許+通道動(dòng)作棟電位Fi穗g.膜電己位測(cè)捆定Fi看g.膜片爭(zhēng)鉗技汪術(shù)Fi雷g.電鏡倦觀察掙到的史胞吞機(jī)作用(A帖)Cl賄at懸hr燙in-c猜oa買te共d宣ve名si辱cl漢es盆.勇(B占)Go畝lg香ici淋st賞er袍na徹efr舍om閘a英c盯el森l-蹤蝶fr啊ee燒s糧ys冬te倆m睛in醋w蓄hi荷ch舍C環(huán)OP番I-槐co旋at休ed喜v剃es盾ic核le丈s哈bu攜d安in鐮t芽he狼t飛es傾t渴tu稿be證.儲(chǔ)(C貨)趕CO破PI旨I-疏co梳at朵ed飾v辮es滔ic嘆le抵s.三、裙胞吞掠與胞午吐作便用Fi條g.膜泡陳運(yùn)輸逢過(guò)程扁中有棵不同雀蛋白沿質(zhì)參縮慧與.胞吞野作用太與吞省噬作賭用的炒區(qū)別軍：1.吞噬資泡的嘆大小凝不同憑：胞渣飲泡<1饒50膽nm傲,吞噬滲泡>2賽50袖nm2.胞吞稀物的廉種類予不同碗：3.胞吞倦泡形淘成的孟機(jī)制眠不同韻：（一悲）胞駁飲作誤用與購(gòu)?fù)淌善圩饔冒唐葑饔盟＃和ㄊ鲞^(guò)細(xì)唯胞膜乘內(nèi)陷球形成褲囊泡個(gè)（稱及胞吞概泡，en價(jià)do辰cy務(wù)ti蓋cve哪si即cl補(bǔ)e)將外鍵界物帳質(zhì)裹橋進(jìn)并淹輸入期細(xì)胞蔬的過(guò)使程。模根據(jù)患形成常的胞繭吞泡拴的大漸小和岔胞吞?hào)|物質(zhì)仙，胞動(dòng)吞作盾用分晴為胞芳飲作響用（扶胞吞保物為擔(dān)溶液服，形貢成的啞囊泡模較小語(yǔ)，pi辱no惕cy心to糖si盆s）和吞臟噬作湊用（育胞吞承物為蔽微生藍(lán)物和羊細(xì)胞膜碎片賺等大炸的顆肌粒性嚷物質(zhì)無(wú)，形犧成的畢囊泡時(shí)較大贊，ph兼ag桿oc歪yt顛os睜is）。Fi嫩g.通過(guò)網(wǎng)格罰蛋白有被填小泡擦介導(dǎo)陶的選兆擇性刪運(yùn)輸黃示意否圖胞吞僻泡形疏成的勞機(jī)制（二才）受召體介嘉導(dǎo)的旋胞吞士作用選擇嘆濃縮驕機(jī)制喬（se拉le沾ct課iv閑e辦co抗nc嘩en繳tr俊at煩in按g姥me通ch桂an腦is頑m）Fi雖g.犁L惑DL的受富體介漢導(dǎo)的扯胞吞帖作用（三莖）胞蜂吐作襯用胞吐聞作用匹：將筐細(xì)胞抱內(nèi)的只分泌席泡或筑其它蛇某些雁膜泡容中的駱物質(zhì)恭通過(guò)歐細(xì)胞仰質(zhì)膜忌運(yùn)出賴細(xì)胞季的過(guò)撤程。組成正型胞巨吐途免徑（co毯ns能ti醉tu魔ti倘v