细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座.pptVIP

第一节、膜转运蛋白与物质跨膜运输一、脂双层不透性和膜转运蛋白膜不透性：细胞膜能进行一些脂溶性分子和不带电小分子简单运输，而对绝大多数溶质分子和离子是高度不通透。膜转运蛋白：一些阴、阳离子在细胞内外分布有差异，而膜又是脂溶性屏障，故这种差异形成还需要由一套膜转运蛋白来运转，尤其是很多有机小分子和带电荷无机离子。膜转运蛋：一类称载体蛋白（carrierProteins），如转运葡萄糖分子膜蛋白；另一类称通道蛋白（channelProteins），它可形成亲水通道，允许一定大小和一定电荷离子经过。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第1页

1.载体蛋白

载体蛋白类型:P103:表5-2。载体蛋白运输特点是:①与特定溶质分子结合，经过一系列构象改变介导溶质跨膜转运；②对所转运物质含有高度选择性；③载体蛋白又称为通透酶:对物质转运过程含有被类似物竞争性抑制、具有竞争性抑制等酶特征。但它不对转运分子作任何共价修饰。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第2页

Thecarrierprotein,theGlucosetransporter(GluT1)intheerythrocytePM,alterconformationtofacilitatethetransportofglucose.Facilitatediffusion:Protein-mediatedmovement,movementdownthegradient细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第3页

2.通道蛋白通道蛋白(channelprotein)是一类横跨质膜，它们都是经过疏水氨基酸链进行重排，形成水性通道，允许适宜分子经过。通道蛋白只参加被动运输，转运速度高，无饱和性。其运输特点是:①离子选择性:不一样离子有不一样通道蛋白。③门控性:电压门通道、配体门通道、应力激活通道等。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第4页

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（1）、电压门通道:特点:细胞内或细胞外特异离子浓度或电位发生改变时，致使其构象改变，“门”打开。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第6页

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（2）、配体门通道:特点:受体与细胞外配体结合，引发门通道蛋白发生构象改变，“门”打开。又称离子通道型受体。可分为阳离子通道，如乙酰胆碱（Ach）、谷氨酸和五羟色胺受体，和阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸受体。Ach受体是由4种不一样亚单位组成5聚体蛋白质，形成一个结构为α2βγδ梅花状通道样结构，其中两个α亚单位是同两分子Ach相结合部位。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第8页

Nicotinicacetylcholinereceptor细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第9页

Threeconformationoftheacetylcholinereceptor细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第10页

Ion-channellinkedreceptorsinneurotransmission细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第11页

（3）、应力激活通道细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第12页

（4）、水通道水扩散经过人工膜速率很低,人们推测膜上有水通道。1991年Agre发觉第一个水通道蛋白CHIP28（28KD）,他将CHIP28mRNA注入非洲爪蟾卵母细胞中,在低渗溶液中,卵母细胞快速膨胀,5分钟内破裂。细胞这种吸水膨胀现象会被Hg2+抑制。年Agre与离子通道研究者MacKinnon同获诺贝尔化学奖。当前在人类细胞中已发觉这类蛋白最少有11种,被命名为水通道蛋白（Aquaporin,AQP）。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第13页

年,美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,分别因对细胞膜水通道,离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。PeterAgreRoderickMacKinnon细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第14页

二、被动运输与主动运输（一）、简单扩散也叫自由扩散（freediffusion）特点:①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白帮助。细胞生物学物质的跨膜运输专家讲座第15页

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人工膜对各类物质通透率:脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越小；非极性分子比极性轻易透过，极性不带电荷小分子，如H2O、O2等能够透过人工脂双层，但速度较慢；小分子比大分子轻易透过；分子量略大一点葡萄糖、蔗糖则极难透过；人工膜对带电荷物质