1、二、说一说二、说一说“物质的跨膜运输物质的跨膜运输” 小分子物质通过细胞膜的转运主要有小分子物质通过细胞膜的转运主要有三种方式三种方式 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输1 1 被动运输被动运输 - - 物质顺浓度梯度运输物质顺浓度梯度运输（1）自由扩散 （2）被动运输协助扩散 协助扩散（协助扩散（促进扩散） 特点： 比自由扩散转运速率高； 运输速率同物质浓度成非线性关系； 特异性；饱和性。 载体：离子载体和通道蛋白两种类型。 离子载体离子载体 是疏水性的小分子，可溶于双脂层，多为微生物合成，是微生物防御或与其它物种竞争的武器。 分为两类：可动离子载体可动离子载体：如缬氨霉素
2、缬氨霉素是一种由三个重复部分构成的环形分子，能顺浓度梯度转运K+。 通道离子载体通道离子载体：如短杆菌肽短杆菌肽A A，是由15个疏水氨基酸构成的短肽，2分子形成一个跨膜通道，有选择的使单价阳离子如H+、Na+、K+按化学梯度通过膜。ValinomycinGramicidin A通道蛋白通道蛋白 是跨膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故又称离子通道。 有些通道蛋白长期开放，如钾泄漏通道； 有些通道蛋白平时处于关闭状态，仅在特定刺激下才打开，又称为门通道门通道。 主要有4类：电位门通道、配体门通道、环核苷酸门通道、机械门通道。 Three conformation of the
3、acetylcholine receptor配体门通道配体门通道4th subunit not shownIon-channel linked receptors in neurotransmission神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，可使肌细胞膜中的电位门Na+通道和K+通道相继激活，出现动作电位；引起肌质网 Ca2+通道打开，Ca2+进入细胞质，引发肌肉收缩。5 5、水通道、水通道 水扩散通过人工膜的速率很低，人们推测膜上有水通道。 1991年Agre发现第一个水通道蛋白CHIP28 （28 KD ），他将CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中，在低渗溶液中，卵母
4、细胞迅速膨胀，5 分钟内破裂。细胞的这种吸水膨胀现象会被Hg2+抑制。 2003年Agre与离子通道的研究者MacKinnon同获诺贝尔化学奖。 目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种，被命名为水通道蛋白。2003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。 Peter AgreRoderick MacKinnon 2 主动运输钠钾泵（动物细胞） 主动运输质子泵（植物细胞） 直接消耗ATP 主动运输协同运输 间接消耗ATP3 胞吞和胞吐作用 生物大分子或颗粒物质的运输，都消耗ATP外排作用（胞吐） 载体蛋白载体蛋白既可介导协助扩散，既可介导协助扩散， 也也可介导逆浓度梯度或电化学梯度可介导逆浓度梯度或电化学梯度的主动运输。的主动运输。 通道蛋白通道蛋白只能介导顺浓度梯度或只能介导顺浓度梯度或电化学梯度的被动运输。电化学梯度的被动运输。
