版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
關(guān)于物質(zhì)的跨膜運輸細胞生物學(xué)內(nèi)容提要第一節(jié)膜轉(zhuǎn)運蛋白與物質(zhì)的跨膜運輸一、脂雙層的不通透性和膜轉(zhuǎn)運蛋白二、被動運輸和主動運輸?shù)诙?jié)離子泵和主動運輸一、離子泵二、超家族三、離子跨膜轉(zhuǎn)運與膜電位第三節(jié)胞吞作用與胞吐作用一、胞吞作用的類型二、胞吞作用與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)三、胞吐作用第2頁,共60頁,2024年2月25日,星期天第一節(jié)膜轉(zhuǎn)運蛋白與物質(zhì)的跨膜運輸細胞進行的物質(zhì)運輸有三種不同的范疇:細胞運輸(cellulartransport)
這種運輸主要是細胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換胞內(nèi)運輸(intracellulartransport)是真核生物細胞內(nèi)膜性細胞器與細胞內(nèi)環(huán)境進行的物質(zhì)交換跨細胞運輸(transcellulartransport)這種運輸是物質(zhì)穿越細胞的運輸?shù)?頁,共60頁,2024年2月25日,星期天物質(zhì)通過質(zhì)膜的三種主要途徑被動運輸主動運輸胞吞作用與胞吐作用第4頁,共60頁,2024年2月25日,星期天人工脂分子的透性疏水分子:O2、N2、苯小的不帶電荷的極性分子:水、尿素、甘油大的不帶電的極性分子:葡萄糖、蔗糖等離子:Na+、H+
、K+
、HCO3-、Ca+、Cl-一、脂雙層的不透性和膜轉(zhuǎn)運蛋白第5頁,共60頁,2024年2月25日,星期天在活細胞中質(zhì)膜對物質(zhì)
的
通透有高度的選擇性第6頁,共60頁,2024年2月25日,星期天細胞膜與人工脂雙分子膜一樣,能通過簡單擴散透過水、非極性分子;還能透過各種極性分子和無機離子如:核苷酸、糖、氨基酸;第7頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(一)載體蛋白及其功能P68膜轉(zhuǎn)運蛋白載體蛋白通道蛋白脂雙層濃度下降第8頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(二)通道蛋白一般認為它是橫跨質(zhì)膜形成的親水的通道,能使適宜大小的分子及帶電荷的溶質(zhì)通過。脂雙層親水部分疏水部分第9頁,共60頁,2024年2月25日,星期天離子通道壓力激活通道細胞內(nèi)外配體門控電壓門控離子選擇性:門控性:第10頁,共60頁,2024年2月25日,星期天A.配體門通道——離子通道型受體第11頁,共60頁,2024年2月25日,星期天B.電壓門通道細胞內(nèi)外特異離子濃度發(fā)生變化時或其它刺激引起膜電位變化時,致使其構(gòu)象變化,“門”打開。正常膜電位正常膜電位被電流刺激破壞通道關(guān)閉通道開啟通道失活第12頁,共60頁,2024年2月25日,星期天C:壓力激活通道—機械門通道
各種各樣的機械力刺激,將機械刺激的信號轉(zhuǎn)化為電化學(xué)信號最終引起細胞反應(yīng)。第13頁,共60頁,2024年2月25日,星期天二、被動運輸
1、概念:P71順濃度梯度;不消耗能量2、類型:簡單擴散(自由擴散):
順濃度梯度,不耗能,不需要膜蛋白。協(xié)助擴散(促進擴散):
順濃度梯度,不耗能,需要膜蛋白。第14頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(一)、簡單擴散第15頁,共60頁,2024年2月25日,星期天簡單擴散也叫自由擴散(freediffusion):①沿濃度梯度(或電化學(xué)梯度)擴散;②不需要提供能量;③沒有膜蛋白協(xié)助。通透性P=KD/d,K為分配系數(shù),D為擴散系數(shù),d為膜的厚度。第16頁,共60頁,2024年2月25日,星期天1、簡單擴散的限制因素
脂溶性:脂溶性越強,通過脂雙層膜的速率越快
相對分子質(zhì)量:相對分子質(zhì)量小,脂溶性高的分子才能快速擴散
物質(zhì)的帶電性:
不帶電荷的極性分子第17頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(二)水孔蛋白(Aquaporin,AQP):水分子的跨膜通道1991年,Agre發(fā)現(xiàn)第一個水通道蛋白CHIP28第18頁,共60頁,2024年2月25日,星期天第19頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(三)、協(xié)助擴散P71特異的膜轉(zhuǎn)運蛋白“協(xié)助”物質(zhì)轉(zhuǎn)運第20頁,共60頁,2024年2月25日,星期天促進擴散的速度要快幾個數(shù)量級具有飽和性:當(dāng)溶質(zhì)的跨膜濃度差達到一定程度時,促進擴散的速度不再提高。具有高度的選擇性:如運輸?shù)鞍啄軌驇椭咸烟强焖龠\輸,但不幫助與葡萄糖結(jié)構(gòu)類似的糖類運輸。1、協(xié)助擴散同簡單擴散相比,具有以下一些特點:第21頁,共60頁,2024年2月25日,星期天第22頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(四)、主動運輸
(一)概念:由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度的跨膜轉(zhuǎn)運方式。
第23頁,共60頁,2024年2月25日,星期天主動運輸特點:①逆濃度梯度(逆化學(xué)梯度)運輸;②需要能量;③都有載體蛋白。能量來源:①協(xié)同運輸中的離子梯度動力;②ATP驅(qū)動的泵通過水解ATP獲得能量;③光驅(qū)動的泵利用光能運輸物質(zhì),見于細菌。第24頁,共60頁,2024年2月25日,星期天主動運輸類型濃度梯度光驅(qū)泵蛋白ATP-驅(qū)動泵蛋白偶聯(lián)載體第25頁,共60頁,2024年2月25日,星期天第二節(jié)ATP驅(qū)動泵和主動運輸ATP驅(qū)動泵分類:P—型離子泵V—型質(zhì)子泵F—型質(zhì)子泵ABC超家族第26頁,共60頁,2024年2月25日,星期天P—型離子泵(P74)
對離子的轉(zhuǎn)運循環(huán)依賴自磷酸化過程,所以叫做P-type離子泵。第27頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(一)、鈉鉀泵—動物細胞的質(zhì)膜
是Na+-K+ATP酶
,由2個大亞基、2個小亞基組成的4聚體.
Na+電化學(xué)梯度細胞外K+電化學(xué)梯度K+結(jié)合位點胞質(zhì)溶膠Na+結(jié)合位點一、P——型離子泵第28頁,共60頁,2024年2月25日,星期天工作原理:細胞外胞質(zhì)溶膠ATP將泵蛋白磷酸化K+的結(jié)合使泵蛋白去磷酸化第29頁,共60頁,2024年2月25日,星期天細胞必須進行滲透壓調(diào)節(jié)(P75)第30頁,共60頁,2024年2月25日,星期天細胞以不同的方式避免被漲破第31頁,共60頁,2024年2月25日,星期天Na+-K+泵的作用:維持細胞的滲透性,保持細胞的體積;維持低Na+高K+的細胞內(nèi)環(huán)境;維持細胞的靜息電位;吸收營養(yǎng)。烏苯苷等強心劑抑制其活性;Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。第32頁,共60頁,2024年2月25日,星期天(二)、鈣泵(P75)及其他P-型離子泵Ca2+
ATP酶
第33頁,共60頁,2024年2月25日,星期天H+泵(P76)—植物細胞、真菌和細菌細胞質(zhì)膜H+
ATP酶,建立跨膜的H+電化學(xué)梯度,驅(qū)動轉(zhuǎn)運溶質(zhì)進入細胞第34頁,共60頁,2024年2月25日,星期天質(zhì)子泵1、P-type:如植物細胞膜上的H+泵、動物胃表皮細胞的H+-K+泵(分泌胃酸)。2、V-type:存在于各類小泡膜上,水解ATP產(chǎn)生能量,但不發(fā)生自磷酸化,位于溶酶體膜、內(nèi)體、植物液泡膜上。3、F-type:利用質(zhì)子動力勢合成ATP,即ATP合酶,位于細菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜、類囊體膜上。第35頁,共60頁,2024年2月25日,星期天P-型泵V-型泵第36頁,共60頁,2024年2月25日,星期天定子轉(zhuǎn)子
F-型泵:H+-ATP酶
第37頁,共60頁,2024年2月25日,星期天三、ABC
超家族ABC超家族(ABCsuperfamily)最早發(fā)現(xiàn)于細菌,屬于一個龐大的蛋白家族,每個成員都有兩個高度保守的ATP結(jié)合區(qū)(ATPbindingcassette),故名ABC轉(zhuǎn)運器。第38頁,共60頁,2024年2月25日,星期天MammalianMDR1protein第一個被發(fā)現(xiàn)的真核細胞的ABC轉(zhuǎn)運器是多藥抗性蛋白(multidrugresistanceprotein,MDR),約40%患者的癌細胞內(nèi)該基因過度表達。ABC轉(zhuǎn)運器還與病原體對藥物的抗性有關(guān)。第39頁,共60頁,2024年2月25日,星期天FourtypesofATP-poweredpumps第40頁,共60頁,2024年2月25日,星期天四、協(xié)同運輸(cotransport)—偶聯(lián)轉(zhuǎn)運概念:特點:靠間接提供能量完成主動運輸。所需能量來自膜兩側(cè)離子的濃度梯度。動物細胞中常常利用膜兩側(cè)Na+濃度梯度來驅(qū)動。植物細胞和細菌常利用H+濃度梯度來驅(qū)動。第41頁,共60頁,2024年2月25日,星期天
協(xié)同運輸分為:同向協(xié)同和反向協(xié)同
第42頁,共60頁,2024年2月25日,星期天1、同向協(xié)同(symport)如小腸細胞對葡萄糖的吸收伴隨著Na+的進入。某些細菌對乳糖的吸收伴隨著H+的進入。2、反向協(xié)同(antiport)如Na+驅(qū)動的Cl--HCO3-交換,即Na+與HCO3-的進入伴隨著Cl-和H+的外流,如存在于紅細胞膜上的帶3蛋白。第43頁,共60頁,2024年2月25日,星期天小腸上皮細胞吸收葡萄糖示意圖葡萄糖濃度:高低低葡萄糖Na+-驅(qū)動同向轉(zhuǎn)運將葡萄糖引入細胞載體蛋白介導(dǎo)的被動轉(zhuǎn)運將葡萄糖送出細胞小腸腸腔小腸上皮細胞Na+-K+泵小腸上皮細胞微絨毛細胞外體液第44頁,共60頁,2024年2月25日,星期天三、被動運輸與主動運輸比較主動轉(zhuǎn)運被動轉(zhuǎn)運濃度梯度載體蛋白通道蛋白被轉(zhuǎn)運的分子簡單擴散通道蛋白介導(dǎo)載體蛋白介導(dǎo)第45頁,共60頁,2024年2月25日,星期天第三節(jié)胞吞作用和胞吐作用膜泡運輸批量運輸主動運輸真核細胞通過內(nèi)吞作用(endocytosis)和外排作用(exocytosis)完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運輸。因貨物包被在囊泡中,又稱膜泡運輸。第46頁,共60頁,2024年2月25日,星期天一、胞吞作用—細胞外物體(或大分子物質(zhì))進入細胞內(nèi)的渠道胞吞作用胞吞泡胞飲作用吞噬作用胞飲泡吞噬泡第47頁,共60頁,2024年2月25日,星期天1.胞飲作用與吞噬作用細胞內(nèi)吞較大的固體顆粒物質(zhì),如細菌、細胞碎片等,稱為吞噬作用。第48頁,共60頁,2024年2月25日,星期天吞噬作用:巨噬細胞正在吞噬死亡的紅細胞偽足邊緣第49頁,共60頁,2024年2月25日,星期天吞噬作用:嗜中性細胞正在吞噬分裂中的細菌細菌偽足細胞質(zhì)膜噬中性細胞第50頁,共60頁,2024年2月25日,星期天細胞吞入液體或極小的顆粒物質(zhì)。胞飲作用第51頁,共60頁,2024年2月25日,星期天胞飲作用:卵細胞正在攝取脂蛋白1342細胞內(nèi)細胞外網(wǎng)格蛋白脂蛋白球第52頁,共60頁,2024年2月25日,星期天胞飲泡形成機制網(wǎng)格蛋白分子三角蛋白體(triskelion)三角蛋白體的可能結(jié)構(gòu)組成[含三個輕鏈和三個重鏈]由36個三角蛋白體組成的網(wǎng)格蛋白包被(電鏡圖)網(wǎng)格蛋白第53頁,共60頁,2024年2月25日,星期天網(wǎng)格蛋白小泡的組裝和拆卸銜接蛋白裸露的轉(zhuǎn)運小泡貨物蛋白受體出芽形成貨物蛋白質(zhì)網(wǎng)格蛋白小泡形成蛋白質(zhì)包被組裝;貨物蛋白質(zhì)選擇有被小泡發(fā)動蛋白脫包被具選擇性細胞質(zhì)基質(zhì)第54頁,共60頁,2024年2月25日,星期天二、受體介導(dǎo)的胞吞作用細胞吸收膽固醇:膽固醇在血管里以膽固醇酯存在于脂蛋白顆粒中,叫做“低密度脂蛋白(LDL,lowdensitylipoproteins
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年設(shè)備借款擔(dān)保合同
- 設(shè)備進場驗收登記制度(4篇)
- 范進中舉課本劇
- 2025賓館公共區(qū)域綠化養(yǎng)護與美化合同3篇
- 2024年設(shè)計服務(wù)外包合同范本版B版
- 2024養(yǎng)老院老年文化娛樂活動合作協(xié)議3篇
- 2024版:某科技公司與某政府部門之間關(guān)于智慧城市建設(shè)技術(shù)服務(wù)的合同
- 2024年軟件知識產(chǎn)權(quán)許可與全球市場拓展協(xié)議2篇
- 麗水學(xué)院《中西醫(yī)結(jié)合實驗診斷研究》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院《外科》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 醫(yī)院科研項目合同準則
- 醫(yī)院精神科住院醫(yī)師病歷書寫考核評分表
- 證書掛靠協(xié)議書
- 防止騷擾聲明
- 2024年蘇州市職業(yè)大學(xué)單招職業(yè)適應(yīng)性測試題庫附答案
- 2023年人教版七年級上冊《生物》期末考試卷(完整版)
- 《火力發(fā)電廠貯灰場防滲技術(shù)導(dǎo)則》
- DB32 4418-2022《 居住建筑標準化外窗系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
- (正式版)SHT 3075-2024 石油化工鋼制壓力容器材料選用規(guī)范
- 企業(yè)年度招聘計劃實施方案及費用預(yù)算表Word
- 【真題】2023年徐州市中考道德與法治試卷(含答案解析)
評論
0/150
提交評論