第五章物平质的跨膜.ppt

1） 离子通道 配体门通道 电位门通道 应力激活通道 2）孔蛋白 孔蛋白是存在于细菌质膜的外膜、线粒体和叶绿体的外膜上的通道蛋白,它们允许较大的分子通过,其中线粒体孔蛋白可通过的最大分子为 6000 道尔顿,而 叶绿体 的孔蛋白则可通过相对分子质量在 10,000 到 13,000 之间的物质。 孔蛋白是膜整合蛋白,它的膜脂结合区与其他的跨膜蛋白不同,不是α螺旋,而是β折叠。 膜孔蛋白就是细胞膜上的孔蛋白。 共同特点 双向、特异、有序、化学修饰 膜泡运输过程中，囊泡以出芽方式从细胞的一种内膜细胞器脱离后又与另一内膜细胞器发生融合，这一转运过程称为囊泡转运。 肌质网 Ca+ 泵转运 Ca+ 前（A）和后（B）的工作模型 N: 核苷酸结合部位 P: 磷酸化部位 A: 活化部位 * 2. P 型 H+ 泵 植物细胞、真菌和细菌细胞、泌酸细胞质膜上无 Na+-K+ 泵，但有 P 型 H+ 泵。 P 型 H+ 泵将 H+ 泵出细胞，建立和维持跨膜的 H+ 电化学梯度，并用来驱动协同转运或使得细胞周围环境呈酸性。 二、V 型质子泵和 F 型质子泵 V 型质子泵（V-type proton pump）： 广泛存在于动物细胞的胞内体膜、溶酶体膜，破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜，以及植物和真菌细胞的液泡（首字母为 v）膜上。 V 型质子泵 H+ 将从细胞质基质中泵入细胞器。 F 型质子泵（F-type proton pump ，F1F0-ATPase）： 广泛存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上（F 为 factor 的首字母）。 F型质子泵常利用质子动力势合成 ATP。 V 型质子泵和 F 型质子泵比 P 型泵结构更复杂，在功能上都只转运 H+，但在转运过程中不形成磷酸化的中间体。 三、ABC 超家族 ABC 超家族 ：ABC 超家族（ ATP binding cassette super-family）即 ATP 结合盒超家族，又叫 ABC 转运蛋白，也是一类 ATP 驱动泵，利用 ATP 水解释放的能量将糖、氨基酸、磷脂、胆固醇、肽和其它多种小分子物质进行跨膜转运。 ABC 转运蛋白是分布最广的一类转运蛋白，从细菌到人类都有。 ABC 转运蛋白结构：所有 ABC 转运蛋白（1 条到多条肽链）共享一种由 4 个“核心”结构域组成的结构模式：2 个跨膜结构域（T），每个含 6 个跨膜α螺旋，形成底物运输的通路并决定底物的特异性；2 个凸向胞质侧的 ATP 结合域（A），具有 ATPase 活性。 每种 ABC 转运蛋白对于底物或底物的某些基团有特异性。 有些 ABC 转运蛋白能够将抗生素或其它亲脂性抗癌药物泵出细胞，赋予细胞抗药性；遗传病囊性纤维化（肺、汗腺和胰腺等中）的发生也是 ABC 转运蛋白突变引起。 原核细胞（A）和真核细胞（B）ABC超家族结构与工作示意图 ABC 转运蛋白工作模式： （1）、ATP 结合前， ABC 转运蛋白的底物结合位点暴露于一侧（原核细胞胞外一侧或真核细胞胞内一侧）； （2）、ATP 结合，ATP 结合域二聚化并转运底物到 ABC 转运蛋白通路的另一侧内； （3）、ATP 水解及 ADP 解离，ATP 结合域解离（恢复原状），同时释放底物。 四、离子跨膜转运与膜电位 膜电位（membrane potential ）：细胞质膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和。 静息电位（resting potential）：可兴奋细胞在其不受外来刺激时测得的膜电位差（-30~-70 mV）。静息电位是细胞质膜内外相对稳定的电位差质膜内为负值，质膜外为正值，这种现象又称极化（polarization）。 动作电位（active potential）：指细胞在刺激作用下产生的行使通讯功能的快速变化的膜电位。 静息电位的形成：动物细胞质膜对 K+ 的通透性大于 Na+ 是产生静息电位的主要原因。静息膜允许 K+ 通过开放的非门控的渗漏通道顺电化学梯度流向胞外，（此时 Na+ 和 K+ 电压门控通道都关闭，Na+ -K+ 泵不工作），产生外正内负的静息电位。 动作电位的形成：极化（静息）（ K+渗漏出）→去极化（ Na+ 通道流入）→反极化（ Na+ 通道关闭，K+ 通道流出）→再极化（ K+ 通道流出） →超极化（ K+ 通道关闭） 。详见生理学有关内容 离子流与动作电位的关系示意图 A：动作电位的产生和膜电位改变 B：动作电位产生过程中，膜通透性改变 C：动作电位产生过程中，离子通道开启与关闭示意图 第三节 胞吞作用与胞吐作用 一、胞