第五章、物质的跨膜运输课件.ppt

4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输⑴Na+-k+泵ATP直接供能对向运输将Na+逆电化学梯度运出细胞将k+逆电化学梯度运入细胞其动力是自身ATP水解供能—Na+-k+-ATP酶4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输由2个大亚基、2个小亚基组成的4聚体。Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。钠钾泵的一个特性是他对离子的转运循环依赖自磷酸化过程。存在：一切动物细胞的细胞膜上，植物细胞、真菌、细菌上没有。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输每一循环消耗一个ATP；转运出三个Na+，转进两个K+。Na+-K+泵作用是：①维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；②维持低Na+高K+的细胞内环境，维持细胞的静息电位。地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输钠钾泵机制4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输（2）钙泵（Ca2+-ATP酶）ATP直接供能

通常细胞内钙离子浓度（10-7M）显著低于细胞外钙离子浓度（10-3M），这种浓度差由钙泵维持。位置：质膜和内质网膜上每分解一个ATP分子，泵出2个Ca2+。例：肌质网（sarcoplasmicreticulum）上的钙离子泵，肌细胞膜去极化后引起肌质网上的钙离子通道打开，大量钙离子进入细胞质，引起肌肉收缩之后由钙离子泵将钙离子泵回肌质网。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输功能：在肌质网内储存Ca2+调节肌细胞的收缩与舒张肌质网上的钙离子泵，肌细胞膜去极化后引起肌质网上的钙离子通道打开，大量钙离子进入细胞质，引起肌肉收缩之后由钙离子泵将钙离子泵回肌质网。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输（3）质子泵（H＋泵）ATP直接供能

存在位置：溶酶体膜上作用方式：从胞质中主动将H＋输入溶酶体4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输植物细胞、真菌（包括酵母）和细菌细胞其质膜上没有Na+—K+泵，而是具有H+泵，将H+泵出细胞，建立跨膜的H+电化学梯度，利用H+电化学梯度来驱动主动转动溶质进入细胞。分为三种：1、P-type：如植物细胞膜上的H+泵、动物胃表皮细胞的H+-K+泵（分泌胃酸）。2、V-type：存在于各类小泡膜上，水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化，位于溶酶体膜、内体、植物液泡膜上。3、F-type：利用质子动力势合成ATP，即ATP合酶，位于细菌质膜、线粒体内膜、类囊体膜上。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输四种ATP驱动的离子泵4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输四、ABC转运器（ABCtransporter）最早发现于细菌，是一庞大的蛋白家族，都有两个高度保守的ATP结合区（ATPbindingcassette）。一种ABC转运器只转运一种或一类底物，不同成员可转运离子、氨基酸、核苷酸、多糖、多肽、蛋白质；可催化脂双层的脂类在两层之间翻转。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输ABC转运器与病原体对药物的抗性有关。MDR（multidrugresistanceprotein）是第一个被发现的真核细胞ABC转运器，是多药抗性蛋白，约40%患者的癌细胞内该基因过度表达。4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输五、协同运输cotransport靠间接提供能量完成主动运输。所需能量来自膜两侧离子的浓度梯度。动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。共运输（symport）：物质运输方向与离子转移方向相同。对向运输（antiport）：物质运输方向与离子转移方向相反4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输共运输对向运输4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输主动运输与被动运输的比较1、运输方向2、跨膜动力3、能量消耗4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输第二节大分子物质的囊泡转运——胞吞和胞吐4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输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。根据物质的运输方向：胞吞作用（endocytosis）胞吐作用（exocytosis）共同特点：双向、特异、有序、化学修饰4.细胞膜的分子生物学-物质的跨膜运输㈠胞吞作用的两种形式：胞吞作用消耗能量