Chapter3 细胞质膜与跨膜运输.ppt

* 协同运输的方向 * Cotransport * 3.5.3 细菌中的主动运输 ◆磷酸化运输 ◆细菌视紫红质质子泵 ◆运输ATP酶 * ◆机理： 是通过对被转运到细胞内的分子进行共价修饰,使其在细胞中始终维持“较低”的浓度； ◆系统∶ ●被转移的基团是磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸键上的磷酸基团； ●运输中所需要的能量则由磷酸烯醇式丙酮酸的高能磷酸键所提供。 ●磷酸化的是被运输的物质； ◆过程: 磷酸化运输：又称基团转移 * Phosphorylating transport * ◆是光能驱动的运输H+质子泵 ◆是一种厌氧菌的膜蛋白： ●在蛋白质的中部有能够吸收光的视黄醛基团(retinal group)，又称发色基团; ●当视黄醛基团吸收光时，能引起整个分子的构象发生变化，导致H+从细胞内运送到细胞外,造成细胞内外的H+质子浓度差。 细菌视紫红质质子泵 * 细菌视紫红质质子泵 * ◆ ABC转运蛋白是一大类运输蛋白，该酶最早在细菌中发现。E.coli具有两层膜，运输ATP酶位于细菌的内膜。 ◆运输ATP酶运输时需要水解ATP提供能量。运输ATP酶主要参与糖、氨基酸和小肽的运输。 ◆含有两个跨膜结构域和两个高度保守的ATP结合域。 ABC转运蛋白(ATP-binding cassettle transporter) * A typical ABC transporter * 甘露糖先通过外膜的选择性孔蛋白进入膜间腔，然后被一种结合蛋白(周质结合蛋白)所结合。结合蛋白有两个结构域，一个同甘露糖结合，该结构域与甘露糖等物质结合后，会引起另一个结构域发生构型变化并同ABC运输蛋白结合。这样，被运输的物质就得以同ABC运输蛋白结合，在水解ATP供能的情况下，ABC运输蛋将糖等运入细胞内。 * 动物细胞和植物细胞主动运输的比较 ◆动物细胞质膜上有Na+-K+ ATPase，并通过对Na+、K+ 的运输建立细胞的电化学梯度； ◆植物细胞质膜中没有Na+-K+ ATPase，代之的是H+-ATP酶，并通过对H+的运输建立细胞的电化学梯度(细菌、真菌也是如此)；使细胞外H+的浓度比细胞内高；然后通过H+质子梯度驱动的同向运输，将糖和氨基酸等输入植物的细胞内。 ◆在动物细胞溶酶体膜和植物细胞的液泡膜上都有H+-ATP酶，它们作用都一样，保持这些细胞器的酸性。 * 动物、植物细胞主动运输的比较 * 否 * 3.5.3 膜泡运输 ◆ 胞吞作用 ◆ 胞吐作用 * 本章要点： 掌握红细胞的膜骨架组成。 膜的化学成分；了解膜脂的主要类型和特性；脂质体的概念和作用；掌握膜蛋白在膜上的存在方式、膜蛋白的功能和膜蛋白的研究方法；膜糖的存在方式和功能。 掌握流动镶嵌模型的结构特点；掌握不对称性和流动性的表现以及影响流动性的因素。 掌握被动运输与主动运输的主要特点。对于被动运输, 掌握简单扩散、协助扩散及其特点；特别掌握通道蛋白、载体蛋白在被动运输中的作用。对于主动运输, 掌握主动运输的特点和参与主动运输的运输ATPase, 包括P型泵、V型泵、F型泵。注意主动运输与被动运输的比较、动物细胞和植物细胞主动运输的比较。 * 练习题 1. 生物膜的主要成份：（ ）、（ ）和（ ）。 2. 膜脂分子具有（ ）性质。主要有3类：（ ）、（ ）和（ ）。 3. 膜糖位于细胞质膜的（ ）面，内膜的（ ）面。同氨基酸的两种连接方式：（ ）和（ ）。 4. 膜蛋白在膜上的存在方式按其与膜脂的关系分为三种： （ ）、 （ ）和（ ）。 * ◆限制因素 ■脂溶性∶ 脂溶性越强，通过脂膜的速率越快。 ■分子大小： 小分子比大分子容易穿膜。 ■带电性∶ 不带电荷的分子容易穿膜。所有带电荷的分子（或离子）均不能自由扩散。 * 脂溶性与扩散速率 * 尿素 乙醇 图3-52 不同分子对人工磷脂双层的通透性 * ◆水分子是一种特别的物质，不溶于脂, 并具有极性, 但也很容易通过膜。大部分水是直接通过膜进入细胞。 ◆许多细胞的质膜含有所谓的水通道蛋白（aquaporins），可使水分子从一侧被动运输到另一侧。如动物的肾小管和植物的根细胞中。P112 * 3.5.1.3 促进扩散 ?概念：又称为易化扩散、协助扩散，或帮助扩散，是非脂溶性物质或亲水性物质借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度（或电化学梯度）的跨膜运输。 P108 * ?促进扩