生物膜与信息传递.pdf

生物膜与信息传递 生物膜与信息传递 生物秀—专心做生物！ 生物秀 — 专心做生物！ 生物秀论坛-学术交流,资源共享,互助社区 生物秀论坛 - 学术交流 , 资源共享 , 互助社区 /bbs/ /bbs / 生物膜的功能 1. 膜的电兴奋 1. 离子通道 可兴奋细胞兴奋时  • 膜对离子的通透性发生变化  • 运动可在毫秒内完成，与在水中运动规 律一致  • 不可能通过载体进行  • 可能是通过膜上的物理间隙或孔洞进行  –离子通道 离子通道 • 通道（Channel ）是蛋白质分子 • 在膜上形成跨膜亲水性孔道 • 常见的一类通道蛋 白是离子通道（ion  channels） – 通常存在于质膜上，将细胞浆与外界联系 – 孔道非常狭窄，可以开关，具有高度的选 择性 9  – 具有非常高的输运效率­ 10 离子/秒 5  – 比载体蛋白高10  倍 – 离子通道的输运总是沿着电化学梯度 离子通道的特性  •  高度离子选择性（ ion selectivity）  • 具有门控 （gating)  –在特定刺激下打开  –通道经历关闭­开放­关闭过程 (Fig. 11­  20)  •  为特异性物质阻断  +  – 四乙胺阻断K 离子流  +  –河豚毒素阻断Na 离子流  2+  2+  –Co  离子阻断Ca  离子流 离子通道的结构特点 孔道的内表面由极性氨基酸排布而成 孔道狭窄到使得离子与通道的内壁直接接触 (i.e 孔道的尺度在原子量级，只允许与之相当尺度的离子通过 被输运离子必须脱水才能通过 通道最狭窄部位称为选择性滤器（selective filter) 离子通道的种类 • 电压刺激 （voltage  stimulus） – 相应的通道称为电压门控通道 （voltage­gated channels） – 按最易通过的离子命名：Na, K, Ca  • 机械刺激 (mechanical stimulus)  – 相应的通道称为机械门控通道 （mechanically gated channels） • 结合配体 （Binding of aligand） – 相应的通道称为配体门控通道 （ligand­gated channels） (Fig. 11­21)  – 与突触传递有关并按递质命名：乙酰 胆碱受体，谷氨酸受体 离子通道的种类 膜的电兴奋  • 对于离子，体系的自由能为  m  = m o  + RT ln C