细胞膜与物质的跨膜转运.ppt

CellMembraneandTransmembraneTransport内容提要一、小分子和离子的穿膜运输物质穿膜运输的基本类型分为被动运输和主动运输。6CellMembranePermeabilityCellMembranePermeability小分子和离子进出细胞要横穿细胞膜。
被动运输高浓度脂溶性物质(非极性物质):苯.乙醇.氧.氮CellMembranePermeability简单扩散通道蛋白（channelpr.）：形成贯穿离子通道扩散离子通道可迅速地开放和关闭，受通道闸门所控制，而闸门是由通道蛋白的带电分子或基团（如羟基或磷酸基）所构成。有的持续开放，有的间断开放。间断开放的通道包括三类即①电位依赖性电压门控通道（闸门的开闭受膜电压控制；Na通道、Ca通道、K通道）；②化学物质控制的配体门控通道（闸门开闭受化学物质即配体调节；乙酰胆碱通道等）和③机械门控通道。通道蛋白高浓度通道扩散电压闸门通道1高浓度①神经末梢膜上的电压闸
门Ca2+通道①当冲动到达神经末梢，去极化发生，膜电位降低，引起神经末梢膜上的电压闸门通道开放，Ca2+急速进入神经末梢，刺激分泌神经递质——乙酰胆碱；②释放的乙酰胆碱与肌肉细胞膜上的配体闸门通道上的特异部位（受体）结合，闸门瞬间开放，Na+大量涌入细胞，引起局部膜去极化，膜电位改变；③肌肉细胞膜的去极化，又使其膜上的电压闸门Na+通道依次开放，Na+更多地进入，
进一步促进膜的去极化扩展到整个肌膜；④肌肉细胞膜去极化又引起肌肉细胞内肌浆网上的钙离子通道开放，钙离子从肌浆网内流入细胞质，细胞质内钙离子浓度急剧升高，肌原纤维收缩。闸门通道
易化扩散载体蛋白4高浓度借助于镶嵌在细胞膜上专一性很强的载体蛋白，大亚基细胞质钠钾泵钠钾泵钠钾泵－动画36钙泵：细胞内外的Ca2+梯度部分是由膜上的Ca2+泵维持的。在红细胞存在于细胞膜上，而在肌细胞主要存在于肌浆网膜上。一些Ca2+泵是Ca2+-ATP酶，它能将Ca2+泵出细胞质或泵入某些细胞器。另一些钙泵是一种对向运输器，由Na+电化学梯度驱动。肌浆网上的Ca2+泵是一种膜结合ATP酶（约1000个氨基酸）每水解一个ATP分子可转运2个Ca2+进入肌浆网。耦联运输离子电化学梯度驱动的主动运输由膜上的钠泵和同向运输的特异载体蛋白共同完成。
钠泵把钠泵出细胞外，形成细胞内外的钠离子浓度梯度差，特异载体蛋白上具有钠离子和葡萄糖（或氨基酸）2个结合位点。单运输（uniport）：一些载体蛋白将一种溶质从膜的一侧运到另一侧。
协同运输：在转运一种溶质分子时，同时或随后伴随转运另一种溶质分子。若伴随转运的溶质转运方向相同，称同向运输（symport），转运方向相反称为对向运输（antiport）。对向运输胞吐作用真核细胞具有较完善的内膜系统，胞外大分子物质通过胞吞作用进入细胞内先储存于膜性囊泡内，然后再将其送至溶酶体，进行消化分解，这个运输过程通过囊泡完成。同样细胞内合成的蛋白质及颗粒物质进入内质网，然后到达高尔基体，再从高尔基体转运至其他部位也都离不开囊泡。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，此转运过程称为膜泡运输（transportbyvesicleformation）
膜泡运输（一）胞吞作用(endocytosis)2.胞饮作用（pinocytosis）：细胞对液体物质或细微颗粒物质的摄入和消化过程。Endocytosis49受体介导入胞网格蛋白包被囊泡(clathrin-coatedvesicle)是最早发现的衣被小泡。笼形(网格,clathrin)蛋白分子由3个重链和3个轻链组成，形成一个具有3个曲臂的形状(triskelion)。许多笼形蛋白的曲臂部分交织在一起，形成一个具有5边形网孔的笼子。5354网格蛋白的结构
(a)网格蛋白的三腿复合物;(b)网格蛋白包被亚基;(c)披网格蛋白小泡。内吞受体介导的内吞作用的生物学意义
1.胎儿摄取抗体的过程
2.机体清除有害物质的过程
3.特异摄取胆固醇过程受体介导的胞吞作用过程：LDL颗粒（二）胞吐作用(exocytosis):也称出胞作用根据胞吐作用方式的不同将胞吐作用分为结构性分泌和调节性分泌。分泌蛋白的两种途径细胞内外物质转运细胞膜是细胞与环境间的屏障，是维持细胞内环境稳定、调节细胞正常生命活动的重要结构基础。
它在细胞内外物质运输、细胞间识别、细胞免疫、信息传递和代谢调节等各种生命代谢活动中都起着重要作用，因此，膜结构的任何成分改变和功能异常，都将导致细胞发生一定的病理变化，乃至机体的功能紊乱。膜转运病与膜受体病一、膜转运系统异常与疾病因编码LDL受体的基因突变，使细胞表面LDL受体减少或缺失，使胆固醇在细胞和血浆内累积，引起脂质代谢紊乱和动脉粥样硬化等。
正常情况下细胞