1、第五章 物质的跨膜运输,膜转运的三种途径,第一节 膜转运蛋白与物质的跨膜运输 一、脂双层的不透性和膜转运蛋白,鉴定膜转运蛋白的两种方法,二、被动运输（passive transport)与 主动运输（active transport）,不同运输形式的比较,不同分子对人工磷脂双层的通透性,1.简单扩散（simple transport) 气体分子、小的不带电荷的极性分子、脂溶性分子 沿浓度梯度扩散（高 低） 不耗能量 没有膜蛋白的协助 限制因素：脂溶性、分子大小、带电性,2、水孔蛋白（aquaporin，AQP）,2003年诺贝尔化学奖 水通道的发现 4个亚基组成的四聚体,简单扩散和渗透的比较,
2、3、协助扩散（facilitated diffusion） 非脂溶性物质或亲水性物质； 需膜蛋白协助； 比自由扩散转运速率高； 存在最大转运速率； 有特异性、饱和性,4、主动运输（active transport)（p108） 1）ATP直接提供能量-ATP驱动泵 2）ATP间接提供能量-耦联转运蛋白 3）光驱动泵-菌紫红质,主动运输的特点： 逆浓度梯度或电化学梯度扩散 消耗能量 需膜运输蛋白的协助 选择性和特异性,第二节 离子泵和协同转运,P-型离子泵 ATP驱动泵 V-型离子泵 F-型离子泵 ABC超家族,P型、V型和F型离子泵的结构,一、P-型离子泵（P-class ion pump）,
3、(一）钠钾泵 1 组成 亚基 功能亚单位 ATP酶活 亚基 调节亚单位 2 作用机理,3、生物学意义 维持细胞的渗透性，保持细胞的体积； 维持低钠高钾的细胞内环境； 维持细胞的静息电位。,（二） 钙泵和其他P-型质子泵 1、钙泵 分布在质膜和某些细胞器膜 保持细胞内游离钙离子低浓度,2、P型质子泵 植物细胞、真菌、细菌的质膜,二、V-型和F型质子泵 1、V-型质子泵 胞内体、溶酶体膜、破骨细胞质膜和液泡膜 2、F-型质子泵 线粒体内膜、植物类囊体膜、细菌质膜,三、ABC超家族(ABC superfamily) 都含有两个保守的ATP结合区 能转运离子、氨基酸、核苷酸、多 糖、多肽、蛋白质 催化
4、脂双层中脂类的翻转,四、协同转运（cotransport)（P114） 1、特点 钠钾泵或质子泵与载体蛋白协同作用间接消耗ATP，直接动力为膜两侧离子的电化学梯度 动物细胞为钠离子电化学梯度 植物细胞和细菌为质子电化学梯度,2、类型 同向转运(symport) 物质运输方向与离子转移方向相同,如葡萄糖进入小肠 反向转运(antiport) 物质运输方向与离子转移方向相反, 如Na+-H+交换,单向、同向和逆向运输的比较,第三节 胞吞作用（endocytosis) 和胞吐作用(exocytosis),共同特点： 1、主动运输，需ATP提供能量 2、大分子和颗粒物质的运输如蛋白、 多肽、多糖 3、
5、膜融合 4、小泡运输 5、质膜的循环,一、胞饮作用和吞噬作用,网格蛋白有被小泡介导的选择性转运 网格蛋白协助形成小窝和小泡 接合素蛋白捕获特异转运分子 转运分子受体识别转运分子 发动蛋白（dynamin)GTP结合蛋白，使小窝脱离质膜，形成小泡。,有被小泡的常见类型,(三)受体介导的胞吞作用,1.定义 2.过程 配体与受体结合扳动内化作用，形成网格蛋白有被小泡脱被并与胞内体融合受体分选，转运小泡与溶酶体融合,受体的可能命运,1、再循环 回到同一质膜域 2、降解进入溶酶体 3、跨细胞的转运（胞吞转运作 用）转运至质膜的不同区域,母体IgG跨过新生鼠表皮细胞的跨细胞的转运,(四) 胞吐作用,1 组成型胞吐途径 真核细胞均有，连续进行 高尔基体反面管网区 质膜 作用：供应质膜更新-膜整合蛋白和膜脂 可溶性分泌蛋白分泌到胞外(以default pathway方式:粗面内质网高尔基体分泌泡细胞表面),2 调节型胞吐途径 分泌细胞具有,分泌小泡受刺激时分泌,
