3 细胞的物质运输.ppt

Chap 3. 细胞的物质运输 第一节、离子和小分子的跨膜运输 细胞质膜具有选择性地进行物质跨膜运输、调节细胞内外物质和离子浓度的平衡及渗透压平衡的能力。 膜对物质的通透性由物质本身的性质和膜的结构属性共同决定。小分子和离子跨膜运输的基本类型分为被动运输和主动运输。 一、被动运输（passive transport） 被动运输指物质从高浓度一侧通过质膜运输到浓度低的一侧。不需细胞代谢供能，动力来自浓度梯度和电位差。 单纯扩散（simple diffusion） 易化/协助扩散（facilitated diffusion） 1. 单纯扩散（simple diffusion） 顺浓度差或电化学梯度自由穿越脂质双分子层的被动运输方式 ，不需要膜上特定蛋白参与。 特点： 脂溶性越强的分子越容易通过； 非极性分子比极性分子更容易通过； 小分子比大分子容易通过； 不带电荷的分子容易通过。 2. 易化/协助扩散（facilitated diffusion） 一些非脂溶性物质需要借助一定的载体即膜转运蛋白顺浓度梯度运输。 膜转运蛋白： ①载体蛋白carrier protein ②通道蛋白channel protein 二、主动运输（active transport） 主动运输的特点（概念）： 逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； 需要能量； 都有载体蛋白参与。 主动运输的类型（能量来源）： ATP驱动的泵 离子梯度驱动协同运输（cotransport） 光驱动的泵（见于细菌） 第二节、生物大分子和颗粒物质的跨膜运输 属于膜泡运输，是主动运输过程。 胞吞作用（endocytosis） 胞吐作用（exocytosis） 第三节、细胞内的物质运输 协同运输通常利用Na＋（动物细胞）或H＋（植物细胞和细菌）的电化学梯度来驱动，因此间接提供能量的是钠钾泵或质子泵。 同向协同（symport）：如小肠上皮细胞吸收单糖和aa都通过Na＋依赖的载体蛋白实现； 反向协同（antiport）：如动物细胞膜通过Na＋-H＋交换机制，清除细胞内过量的H＋，维持适当PH. 载体蛋白介导的易化扩散和协同运输 同向协同的例子：小肠上皮细胞游离面葡萄糖的吸收 通过GLUT介导，葡萄糖在基底面易化扩散进入毛细血管 Glucose is absorbed by symport 膜泡运输：指生物大分子和颗粒物质穿过细胞膜或在细胞内的运输过程，是通过形成膜包围的转运小泡完成的。 一、胞吞作用（endocytosis） 通过质膜的变形运动将细胞外的大分子或颗粒物质包裹成小泡摄入细胞内的过程。分为三种类型： 吞噬作用（phagocytosis） 胞饮作用（pinocytosis） 受体介导的内吞作用（receptor-mediated endocytosis） 吞噬作用（phagocytosis） 细胞吞入固体颗粒或大分子复合物的过程，形成的囊泡较大，如吞噬细菌和细胞碎片。 仅少数特化的吞噬细胞具有吞噬功能，如巨噬细胞、单核细胞等，广泛分布于组织和血流中，清除衰老死亡细胞和防止微生物侵入。 吞噬体（phagosome）直径一般250nm，最终被溶酶体消化。 胞饮作用（pinocytosis）： 细胞吞入液体和小溶质分子的过程，形成的囊泡较小（100nm左右）。 所有真核细胞都有胞饮作用，主要意义在于营养。 受体介导的内吞作用 （receptor-mediated endocytosis） 通过膜表面受体介导特定大分子摄入的特异性胞吞作用。 在大量摄入特定大分子的同时，避免了大量液体的摄入，大大提高了内吞效率。 如某些激素、胆固醇等的摄入 受体介导的内吞作用（receptor-mediated endocytosis） Ligand Receptor Adaptor Clathrin Dynamin LDL（低密度脂蛋白）的摄入过程 LDL摄入时clathrin衣被小泡的形成 二、胞吐作用（exocytosis） 胞吐与胞吞作用相反。是将细胞内分泌泡或某些膜泡中的物质通过质膜运出细胞的过程。 细胞的分泌活动几乎都以胞吐方式进行。 组成型分泌（constitutive secretion）和调节型分泌（regulated secretion） 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向转运到特定的细胞器取决于两个方面： 蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence）。 靶膜上特定的分选受体（sorting receptor）。 蛋白质的分选(protein sorting)：指细胞合成的蛋白质通过自身的信号序列与靶细胞器的特定识别装置的相互作用，从而正确运输到行使功能部位的过程。 一、蛋白质分选（protein sorting） 指蛋白质分子上与靶