物质的跨膜运输翟中和细胞生物学.ppt

同向转运反向转运第30页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三?离子跨膜转运与膜电位膜电位：细胞膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和。?静息电位：细胞在静息状态下的膜电位。?动作电位：在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位。?极化：静息电位是细胞膜内外相对稳定的电位差，质膜内为负值，质膜外为正值，这种现象又称极化。第31页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三静息电位的产生静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子跨膜运输或离子流形成的。过程：Na+—K+泵的工作使细胞内外的Na+和K+浓度远离平衡态分布，胞内高浓度的K+是细胞内有机分子所带负电荷的主要平衡者。处于静息状态的动物细胞，质膜上许多非门控的K+渗漏通道通常是开放的，而其他离子通道却很少开放。所以静息膜允许K+通过开放的渗漏通道顺电化学梯度流向胞外。随着正电荷转移到胞外而留下胞内非平衡负电荷，结果是膜外阳离子过量和膜内阴离子过量，从而产生外正内负的静息膜电位。第32页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三动作电位的产生当细胞接受刺激信号(电信号或化学信号)超过一定阈值时，电压门Na+通道将介导细胞产生动作电位。过程：细胞接受阈值刺激，Na+通道打开，引起Na+通透性大大增加，瞬间大量Na+流人细胞内，致使静息膜电位减小乃至消失，即为质膜的除极化过程。当细胞内Na+进一步增加达到Na+平衡电位，形成瞬间的内正外负的动作电位，称质膜的反极化，动作电位随即达到最大值。只有达到一定的刺激阈，动作电位才会出现。在Na+大量进入细胞时，K+通透性也逐渐增加，随着动作电位出现，Na+通道从失活到关闭，电压门K+通道完全打开，K+流出细胞从而使质膜再度极化，以至于超过原来的静息电位，此时称超极化。超极化时膜电位使K+通道关闭，膜电位又恢复至静息状态。第33页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三第三节、胞吞作用与胞吐作用●作用：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，又称膜泡运输或批量运输（bulktransport）。属于主动运输。●过程?胞吞作用:将细胞外营养物质等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动。?胞吐作用：将细胞内合成的功能分子（蛋白质和脂质等）和代谢废物送到细胞外。第34页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三（一）胞吞作用胞饮作用吞噬作用 胞吞作用液体物质胞饮泡固体物质吞噬泡胞吞泡胞吞作用的类型胞吞作用：是通过细胞质膜内陷形成囊泡，称胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。第35页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三（一）胞吞作用2.胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别第36页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三关于物质的跨膜运输翟中和细胞生物学第1页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三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细胞内外的离子差别分布主要由两种机制作控制：1.取决于一套特殊的膜转运蛋白的活性；2.取决于质膜本身的脂双层所具有的疏水性特征。组分细胞内浓度/（mmol.L-1）细胞外浓度/（mmol.L-1）阳离子Na+5-15145K+1405Mg2+0.51-2Ca2+10-41-2H+7×10-8（pH7.2）4×10-8（pH7.4）阴离子Cl-5-15110固定的阴离子高0典型哺乳类细胞内外离子浓度的比较第2页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三一、脂双层的不透性和膜转运蛋白?载体蛋白?通道蛋白 ?通道蛋白与载体蛋白的异同 第3页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三㈠、载体蛋白?结构:多次跨膜的整合性膜蛋白?机制:通过构象的改变介导与之结合的溶质分子的跨膜转运?特征:?如同酶具有特异性结合位点,具有高度的选择性?一次只能与膜一侧的一种溶质结合,经构象变化转运溶质?转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征?与酶不同对转运的溶质分子不作任何的共价修饰载体蛋白-----通透酶（permease）：既可被底物类似物竞争性地抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等。 第4页，讲稿共50页，2023年5月2日，星期三

?载体蛋白的类型

?介导被动运输?易化转运蛋白:不与能量释放体系相偶联，主要介导协助扩散（易化扩