细胞膜与物质穿膜运输.pptVIP

二、膜运输蛋白介导物质穿膜运输

STEP1STEP2STEP3STEP4细胞膜中有特定的膜蛋白负责转运这些物质，这类蛋白质称为膜运输蛋白（membranetransportprotein）。膜运输蛋白主要有两类：载体蛋白（carrierprotein）通道蛋白（channelprotein）一些非脂溶性（或亲水性）的物质，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等，不能以简单扩散的方式通过细胞膜，但它们可在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运，这种方式称为易化扩散（facilitateddiffusion）或帮助扩散。载体蛋白构象变化介导的易化扩散示意图（二）主动运输是载体蛋白逆浓度梯度的耗能运输主动运输是载体蛋白介导的物质逆电化学梯度，由低浓度一侧向高浓度一侧进行的穿膜转运方式。01主动运输可分为ATP驱动泵（由ATP直接提供能量）和协同运输（ATP间接提供能量）两种类型。02ATP驱动泵都是穿膜蛋白，它们在膜的胞质侧具有一个或多个ATP结合位点，能够水解ATP使自身磷酸化，利用ATP水解所释放的能量将被转运分子或离子从低浓度向高浓度转运，所以常称之为“泵”。1.ATP驱动泵4种类型ATP驱动泵模式图Na+-K+泵P-型离子泵（P-classionpump）Na+-K+泵、Ca2+泵和哺乳类胃腺分泌细胞上的H＋-K＋泵等都属于此种类型。V-型质子泵（V-classprotonpump）1主要指存在于真核细胞的膜性酸性区室。2V-型质子泵也是由多个穿膜和胞质侧亚基组成，其作用是利用ATP水解供能，将H+从胞质基质中逆H+电化学梯度转运。3主要存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体膜中，它使H＋顺浓度梯度运动。F-型质子泵（F-classprotonpump）：ABC转运体是一类以ATP供能的运输蛋白，ABC超家族是哺乳类细胞膜上磷脂、胆固醇、肽、亲脂性药物和其他小分子的运输蛋白。ABC转运体（ABCtransports）：约占质膜重量的2％～10％。红细胞膜：8%糖蛋白:93%糖脂:7%共价键共价键糖类+膜蛋白膜糖类糖类+膜脂形式：糖蛋白、糖脂01动物细胞种类：(七种)半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖氨、葡萄糖、葡萄糖氨和唾液酸02唾液酸常见于糖链的末端，形成真核细胞表面净负电荷，捕集纳、钙离子吸引大量水分子03位置：生物膜的非胞质面，即在质膜上位于细胞外侧，各种细胞器的细胞内膜上，位于腔面04细胞表面富糖区称细胞外衣或称糖萼：保护和细胞间识别和粘附05糖基化部位：N-连接/O-连接细胞膜的生物学特性：不对称性和流动性膜的不对称性决定膜功能的方向性膜的不对称性（membraneasymmetry）是指细胞膜中各种成分的分布是不均匀的，包括种类和数量上都有很大差异，这与细胞膜的功能有密切关系。样品经冰冻断裂处理后，细胞膜可从脂双层中央断开，各断面命名为：ES：细胞外表面EF：细胞质膜外叶层的内面PS：细胞内表面(胞质面)PF：细胞质膜内叶层的外面生物膜内外两层的组分和功能有很大差异1.膜脂的相对不对称性人红细胞膜中几种膜脂的不对称分布各种膜蛋白在质膜中都有一定的位置。穿膜蛋白穿越脂双层都有一定的方向性。膜蛋白的绝对不对称性质膜外表面内膜系统膜腔膜糖的显著不对称性（二）膜的流动性是膜功能活动的保证脂双层为液晶态二维流体由于温度的变化导致膜状态的改变称为“相变”（phasetransition）。在相变温度以上，膜处于流动的液晶态。膜的流动性是膜功能活动的保证。010302膜脂分子的运动方式侧向扩散（lateraldiffusion）翻转运动（flip-flop）旋转运动（rotation）弯曲运动（flexion）膜蛋白的运动性分布在膜脂二维流体中的膜蛋白也有发生分子运动的特性，其主要运动方式是侧向扩散和旋转运动。小鼠－人细胞融合过程中膜蛋白的侧向扩散示意图流动性增加流动性减小短的脂肪酸链不饱和脂肪酸链胆固醇含量降低卵磷脂/鞘磷脂比值上升结合膜蛋白少温度升高长的脂肪酸链饱和脂肪酸链胆固醇含量升高卵磷脂/鞘磷脂比值下降结合膜蛋白多温度降低不饱和脂肪酸链对膜流动性的影响Figure10-12MolecularBiologyoftheCell(?GarlandScience2008)胆固醇对膜流动性的影响温度对膜流动性的影响片层结构模型具有三层夹板式结构特点-1935年，球形