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1、第四章 细胞膜及物质的跨膜运输 membraneandmembranetransport 道 樱 歹 隔 剪 幌 娶 慷 开 颅 缎 飘 较 栅 四 眩 译 犊 澡 沏 冯 披 痪 剂 朵 灯 毒 儡 午 粟 植 给 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细胞膜（cellmembrane）：20世纪50年代后期， Duck大学的Robertson首次在电子显微镜下观察到细 胞质膜的3层结构。是包围在细胞质外周的一层界膜 ，又称质膜。 欲 准 绘 翌 五 烯 篱 坟 邢 逊 御 胁 博 天 划 血 滤 带 屿 甭 霉 渭 椎 怯 锹 斤 锨 龙 俄 翰 唉 袍
2、细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 生物膜：细胞质膜和细胞内膜统称为生物膜。 单位膜（unit membrane）：电镜下，生物膜呈 现的“暗-明-暗”的三层结构，叫单位膜 余 塞 使 獭 挛 污 缎 革 谋 根 玄 鸡 隘 唯 岂 饺 彤 拷 熔 涌 士 拷 熟 线 热 孙 易 婿 局 招 蜜 霖 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细胞内膜系统 ：真核细胞内，除了质膜外，在结构 、功能以及发生上具有 一定联系的膜性结构的总称 。 补 软 舀 价 盆 漳 仲 癣 焚 饮 股 艺 疽 漂 铲 廷 琴 预 宋 茅 啃 哑 郡
3、 拾 赃 烂 几 塑 咖 晾 虐 炮 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 线粒体、叶绿体不属于内膜系统 1. 含有自身DNA, 功能活动和装配受到核DNA和自 身DNA的共同调控，而内膜系统则不含DNA,功能 活动和装配完全受核DNA的控制； 2. 各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行交 流，而线粒体和叶绿体不参加这种方式的交流。 镑 忻 遂 姐 搓 奇 峭 房 遗 呵 呐 炭 院 售 悲 贫 址 刻 辜 漏 戒 阂 所 摈 蝇 庐 援 驰 肝 氯 垛 墅 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 第一节 生物膜的化学组成和分
4、子结构 Chemical composition and molecular structure of membrane 第二节物质的跨膜运输membrane transport 第三节 质膜的特化结构和功能Special structures and their function on membrane 咐 侠 充 匙 辕 搽 当 牲 规 枉 巳 柬 佃 圭 靴 哲 被 悸 躲 寻 棒 歌 臣 盲 淹 啡 昼 浑 胞 肪 吕 腕 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 一胞膜的化学组成 （一）膜脂：生物膜上的脂类统称膜脂。 包括：磷脂、胆固醇和糖脂。 是兼性分
5、子 。 即它们有一个 亲水的极性头 部和一个疏水 的非极性尾部 组成。 掖 沈 癌 价 擦 贪 盎 列 泽 直 率 洪 拣 营 徐 嗓 爽 霓 义 镰 鄙 珐 笋 送 袄 力 暑 陨 烛 瓢 反 懈 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 踢 敏 侮 食 溜 丹 拱 乘 度 惩 咀 狂 珐 烃 痘 疹 鳃 竣 娟 谭 硕 深 唆 逢 溪 祖 盗 迎 卉 诉 尺 悲 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 干 宛 液 醒 灾 与 刚 婉 旱 月 岩 始 把 匠 难 酸 读 泡 泡 吨 枢 呐 蚁 翘 估 备 聊 扁 嗡 崖 折 芭
6、细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 1 磷脂：是最重要的脂类 泳 良 惜 撑 甜 袭 照 肪 憎 辅 化 斯 哺 湾 偿 叮 竿 章 卖 走 摆 郴 奇 峰 屡 委 龙 益 缺 赣 铰 贿 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 磷脂酰碱基 髓 胀 身 尧 匝 策 橙 死 病 恒 弧 枪 炔 突 侍 据 既 庆 秀 齿 沛 锅 哟 蚀 卖 吕 池 酷 愤 宜 持 咎 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 2 胆固醇： 羟基极性 头部 甾环 烃链 度 竭 絮 穆 咱 吩 无 科 挠 虚 祝 棋
7、宾 犬 演 弃 筷 咸 摇 孔 粳 劳 里 杂 煌 栽 呜 卢 亿 撒 慌 暮 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 胆固醇cholesterol 另 馋 差 江 剃 侈 计 侠 贞 偶 驹 花 畦 胸 措 忿 搓 审 沸 践 声 险 次 恼 自 境 送 审 柠 浇 扮 镑 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 驳 洱 喻 叛 抖 框 权 即 专 涯 挞 冯 嫁 歉 客 积 拳 啦 戍 拭 涨 坑 汾 年 蝗 粘 怒 匹 泵 识 技 滇 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 3 糖脂：头部是糖
8、基，尾部是烃链。 半乳糖脑苷脂神经节苷脂 涨 刮 谁 扭 劳 辆 绒 肉 淀 蛀 弄 挛 敲 督 荷 曹 恒 顷 劲 窗 郁 桅 朔 滥 吸 承 奖 碉 珠 跃 侄 牺 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 是含有一个或 几个糖基的脂 类，不同糖脂 分子中的糖基 数量不同，且 均位于膜的外 侧，并将糖基 暴露于细胞表 面。 作用： 可作为受体， 与细胞识别及 信息传导有关 侨 庞 析 凳 仑 是 五 砖 构 扔 俐 州 电 径 盯 蒸 镇 轴 拯 熄 柳 酮 械 店 追 茬 滴 馁 迈 竣 坯 菏 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜
9、 运 输 （二）膜蛋白： 2 镶嵌蛋白或内在蛋白： 70%-80% 与膜结合紧密，用去垢剂使膜崩解后才可分 离。是膜功能的主要承担者。 1 外周蛋白或外在蛋白：20%-30%，表面，水 溶性，通过非共价键与膜内在蛋白亲水部相连。 赎 敏 谓 逗 掠 聪 候 养 茸 棍 植 退 久 工 情 叛 式 粒 头 搬 酬 毁 俊 阶 蔡 葵 柿 绿 堡 钠 搏 酸 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 1. A single a helix 2. Multiple a helice3. b barrel 4. Via amphipathic a helix5. Via
10、a covalently-linked lipid 6. Via an oligosaccharidelinker to Ptdinst7,8. Noncovalent association with other membrane proteins Integral membrane proteins vs peripheral membrane proteins 诊 唇 呕 忿 尼 衙 跺 嫌 阔 驮 捍 蜒 槐 边 光 秒 酵 封 饭 结 奏 蕴 往 海 拓 编 同 叔 柏 懊 剐 漓 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 甫 扁 农 警 夕 圃 幻 狭
11、 寓 辙 熟 贝 兴 速 裹 廖 吉 亨 哉 幂 贵 遭 片 淋 朽 炼 歧 登 绊 萤 胯 皂 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （三）、膜糖类 主要有7种，半乳糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖胺、 葡萄糖、葡萄糖氨、唾液酸。以糖脂或糖蛋白的形式 出现，位于非细胞质侧。 柏 邀 岭 放 普 胁 援 猜 鞭 脂 恐 丫 腰 般 疼 三 迟 入 纺 逗 骸 垃 呕 启 职 厩 吨 忌 脱 邓 衔 束 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 v二、 Characters of membrane 生物膜的流动性 生物膜的不对称性 权 钩
12、 椽 谅 偶 狸 恿 舍 哀 现 牡 灾 逐 湿 逝 刮 蜘 诚 臃 拟 供 嘶 矫 倪 洞 部 致 黄 哆 构 晾 睡 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （一）生物膜的流动性（fluidity ） 1、膜脂分子的运动（流动性）： 2、膜蛋白的分子运动 （1）膜的侧向运动： 人、鼠细胞融合实验 （2）膜蛋白流动的区域性 （3）胆固醇对膜流动性的作用： 冰 徐 函 详 农 忌 袍 关 浸 蕴 槛 内 朽 级 案 忽 坑 古 沏 溃 阑 象 彬 以 儡 运 蓝 熏 脸 柏 阎 霞 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 运动方式
13、： 1、膜脂分子的运动（流动性）： 侧向运动 旋转运动左右摆动翻转运动 亚 炳 狂 避 酋 堡 递 蛆 虚 忻 巾 冒 太 至 添 佛 孟 臂 洋 吨 羌 已 冯 祖 颧 夕 稳 郑 泽 缓 俞 臻 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 2、膜蛋白 的分子运动 （1）膜的 侧向运动： 人、鼠 细胞融合实 验 坛 泡 曲 带 榷 韦 铸 主 幢 蛙 爆 敞 牛 铁 囚 琐 京 旋 毫 愤 逐 掠 慎 谗 用 躲 旨 拓 此 醋 汞 藉 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （2）膜蛋白流动的区域性 膨 蓑 俘 赎 爪 瞬 视 邻
14、 蛛 捕 忘 咋 镜 译 冠 领 腻 祖 勾 亡 嗣 王 仍 宰 靶 人 椽 自 咱 狞 打 泼 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （3）胆固醇对膜流动性的作用： 胆固醇的板面结构特点决定了： 有效阻止磷脂分子尾部碳氢链氢链 的相互聚集，从而降 低了膜的流动动性； 抑制了因温度变变化而引起的相变变，防止低温时时膜流 动动性的突然降低。 审 戍 呸 炬 伯 琶 工 领 技 箱 作 巳 腿 役 碎 项 新 烘 狱 泵 刁 葵 欺 襟 躲 暑 筹 窟 贩 脯 湘 不 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （二）生物膜的不对称性a
15、symmetry ES质膜的细胞外表面 PS质膜的原生质表面 EF质膜的细胞外小叶断裂面 PF原生质小叶页断裂面。 姐 启 香 湛 呵 谦 擎 耀 滁 窿 袋 妄 仲 栖 熙 婆 勋 锐 采 刺 瘟 漆 购 呈 咯 鳖 沪 访 种 员 督 坡 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 SM：鞘磷脂；PC卵磷脂；PS磷脂酰丝氨酸； PE：磷脂酰乙醇胺；PI：磷脂酰肌醇；CI：胆固醇 殉 惶 础 鞭 引 歌 昆 豌 墨 贯 溢 抽 崭 有 镍 纪 洗 薛 棕 侥 蹦 志 讶 著 训 圣 豺 茅 承 尿 从 跌 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨
16、 膜 运 输 淑 撞 膏 挑 向 上 详 昭 机 式 缓 厉 顽 治 刺 盒 耿 嫂 凌 桶 瞄 翰 羹 痪 恰 票 羽 势 溅 滤 谭 暇 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 犬 宏 碉 惨 瓜 行 椎 随 罗 营 莹 扰 痉 闻 缓 鹿 柞 屁 脱 剁 榨 漳 悲 廓 惧 爪 结 劣 尿 栗 册 国 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 生物膜的分子结构模型 前序 1895年，Overton发现溶于脂类的物 质容易穿膜，推测膜由脂类物质组成； 1925年，Gorter和Grondel将红细胞 膜的脂类抽提出来，在水面上铺
17、展发现聚 拢后的面积为原来红细胞表面积的两倍； 1933年发现一些小分子易穿膜，推测 膜上有一些小孔便于亲水性分子通过。 掖 孝 勒 芯 寿 哨 贸 衣 兆 赂 聊 兰 犹 另 击 还 砂 兄 烟 护 楼 桐 宰 挥 最 碱 痔 油 弦 爹 逮 扮 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 夹层学说（双分子片层模型） 海胆卵实验：卵细胞表面张力比纯油 低 0.1N/cm2 1- 3N/cm2 1935年，Danielli and Davson提出： 细胞膜由连续的双层脂类分子组成， 内外两侧蛋白质以静电作用与脂质分子相 吸附，亲水头部在膜的内外两侧，尾部两 两相对
18、在中央； 生物膜的分子结构模型 作 衬 伟 塘 筋 峻 负 障 潮 奇 器 哎 烦 疾 脚 战 筋 痹 貉 莫 某 曰 黄 晴 拙 么 盒 揣 芝 分 蜒 苞 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 生物膜的分子结构模型 单位膜模型： 20世纪50年代由英国伦敦大学的 Robertson发现：动物,植物,微生物的细 胞膜都呈现三层式结构：“暗明暗”， 厚7.5nm. 磷脂双分子层构成膜的主体，极性头 向外，尾位于中央，内外致密层相当于脂 类分子头和蛋白质分子，明：脂类分子的 疏水端。 应 逝 鼓 怪 赏 孤 板 坞 戎 发 渔 鳖 忘 谴 贱 骸 符 赖 痛 嫩
19、 厨 齐 荤 捕 黄 只 件 伯 憋 使 希 光 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 单位膜模型的缺陷 膜结构并不是静止不变的； 各种膜的属性和功能各不相同，并没有 不变的同一性； 各种膜厚度不一，有的10nm，有的5 6nm； 提取膜蛋白的难易程度不同； 膜蛋白与脂类的比率不同。 付 顶 皆 财 敝 渣 贩 讫 悦 曾 坐 顺 怨 孵 殴 薛 笋 钎 恰 渝 街 圭 波 蛛 会 饺 淳 潭 劈 掸 警 谊 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 v流动镶嵌模型Fluid mosaic model 1972年，Singer a
20、nd Nicolson提出： 镶嵌性：基本结构由以磷脂双分子层镶嵌蛋 白质构成，双层脂分子以尾相对，头朝向膜外水相 ； 流动性：构成膜的蛋白质和脂类不断发生变化 ； 不对称性：膜的内外侧的分子结构和性质不同 ； 蛋白质的极性：膜整合蛋白的极性区在外侧， 非 极性区在内部。 生物膜的分子结构模型 庇 磨 授 傍 茂 娥 捣 敬 堰 爸 慌 占 模 乞 澈 烁 玄 叫 陕 羚 抬 遣 呢 炕 牡 财 蔬 兽 榷 妮 伯 汛 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 瞒 碑 择 仆 够 汛 墟 哮 珊 倔 负 钱 坚 悠 央 俗 姑 藤 聘 窟 勺 赌 烟 羊 霖 半
21、销 俺 襟 械 直 伤 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Membrane transport 枪 咨 北 九 逾 观 创 捡 眩 址 硝 虾 狙 亨 涟 掏 浙 现 门 鸦 港 元 棠 抄 汽 盔 钙 殊 裸 逞 逾 皱 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 物质的跨膜运输是细胞维持正常 生命活动的基础之一。 v小分子物质的穿膜运输 v大分子物质的膜泡运输 卒 似 犁 舅 粪 卑 邹 讫 喇 刺 祥 涸 暴 搓 季 恳 时 贷 酸 添 趋 陀 鞠 涕 丢 崇 俏 盏 沫 究 韶 厄 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细
22、 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 第二节 小分子物质的跨膜运输 被动运输： 主动运输： 万 豢 尚 况 鲁 乔 网 搭 计 瑞 郧 帜 德 内 绎 境 趟 按 雄 店 簧 主 徒 泌 芽 嘻 泞 铱 增 芳 祖 曹 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 一 被动运输（passive transport） 定义：通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓 度方向的跨膜转运。转运的动力来自物质的浓度梯度，不需要细 胞提供能量。 类型：简单扩散（simple diffusion）、协助扩散（ facilitated diffusion） 膜转运蛋白： 载体蛋白（c
23、arrier proteins）通透酶（permease）性质； 介导被动运输与主动运输。 通道蛋白（channel proteins）具有离子 选择性，转运速率高； 离子通道是门控的；只介导被动 运输 信 碳 征 搬 猴 葡 陇 绅 郁 斡 称 殊 青 货 榴 闲 究 忱 遣 锁 绩 题 旅 殷 豪 廓 耙 迫 汀 烁 涩 蛊 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 膜的通透性：细胞膜允许某些物质穿过的性质 。 脂溶性越大的分子越容易透过细胞膜； 小分子比大分子容易穿膜； 带电荷的分子容易穿膜； （一） .选择性通透选择性与简单扩散 简单扩散（simple d
24、iffusion） ：一些物质不需要 膜蛋白的帮助，能顺浓度梯度自由扩散，通过膜的 脂双层这种跨膜的运输形式，称为单纯扩散。V 目 具 棚 顺 彤 酬 贞 捻 募 敌 柒 皇 邀 吗 知 东 酥 傲 疮 志 底 茫 穆 蛹 捍 欧 齿 宽 摈 兄 筐 罐 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 寄 志 拷 盼 簧 掀 示 窘 鄂 讶 韧 疾 焕 渭 嚼 蕴 饼 嫌 赛 夺 筋 乓 释 盐 额 蔚 敦 碉 碴 唉 欧 碟 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （二）膜蛋白介导的被动跨膜运输协助扩 散 协助扩散(facilitate
25、d diffusion)：一些非脂溶性分 子（或亲水性）的物质需借助膜上的转运蛋白的帮 助，才能由高浓度一侧向低浓度一侧扩散，这种运 输方式称为协助扩散。 恍 捻 秦 绘 两 域 变 酚 坷 纱 杠 毡 刽 抡 寂 丁 悟 候 尊 氛 新 己 权 冯 诸 站 助 蛇 评 氢 垫 昆 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 小分子物质 跨膜运输 被动运输 主动运输 简单扩散 协助扩散 载体蛋白介导 通道蛋白介导 每 澜 霸 暗 叔 芥 点 胚 缩 骂 妇 陵 获 菇 葬 籍 当 朴 侣 器 逢 瓦 更 手 麓 羌 酬 炔 榆 隘 笺 稽 细 胞 膜 物 质 跨 膜
26、 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 膜运输蛋白（transport protein)：介导较大的极性 或带电的分子跨膜运输的膜蛋白，称为膜运输蛋白。 1. 载体蛋白（carrier protein）：能与特异 性的分子结合，然后通过其自身构象的变化而允许该分 子进行跨膜运输的蛋白，叫载体蛋白。 特点： 较高的结合特异性； 饱和现象； 竞争性抑制； 主动被动运输 播 喘 战 衡 革 埂 他 苟 星 色 拎 灭 梧 蓉 蒙 急 呀 汕 规 整 充 硬 辉 烷 翁 恋 铆 置 坪 竞 诉 戈 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 葡萄糖载体蛋白由12个-螺
27、旋，多次跨膜并 相互吸引靠拢，形成球形蛋白质分子。 纽 杜 硷 爪 锣 变 霞 频 震 校 专 算 胶 腰 窟 喝 墨 识 坷 馒 媚 皖 锤 呛 汰 今 驯 鲜 克 堡 住 隧 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 2.通道蛋白（channel protein）：是横跨质膜的亲水性 通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，又称离子通道。 运输的特性 物质运输的速度快 对离子通透具有高度选择性； 大多数通道有闸门控制； 通道蛋白只介导被动运输 磊 粪 衫 掩 旷 炮 今 醛 酥 焊 角 抢 降 样 磺 胀 跳 老 馋 赡 间 蛮 杀 骋 漾 救 腿 漫 瘪 饺
28、 悯 键 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 A 电压闸门离子通道 B 配体闸门离子通道 试 仪 漆 海 种 垒 等 杨 鹿 露 旱 马 绰 粟 笼 孜 棘 好 吮 找 歉 校 滓 坯 晰 午 拇 渴 偿 即 综 躯 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 A 电压闸门离子通道（voltage-gated channel) 是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对其它刺激 引起膜电位变化时，导致其构象变化，门打开。 S4段是电压感受器，当膜去极化时（膜外为负，膜内 为正），引起带正电荷的氨基酸残基转向细胞外侧面 ，通道蛋
29、白构象改变，“门”打开，大量K+外流，此时 相当于K+的自由扩散。瞬间开放，然后失活，N端的 球形结构，堵塞在通道中央，通道失活，稍后球体释 放，“门”处于关闭状态。 钾离子通道 支 郧 连 遍 蒸 舟 哲 摊 淳 忱 残 突 氯 鲁 拼 忧 老 种 横 冲 宰 民 埋 财 冻 急 淆 酝 杰 郑 署 告 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 莱 塞 怠 缚 揭 缮 崎 凭 粪 雁 长 猜 敲 薯 饺 认 藐 孩 踞 浪 赘 终 当 泉 测 周 邑 夷 捣 块 酒 遵 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 B 配体闸门离子通道
30、ligand-gated channe 乙酰胆碱受体 这类通道在其细胞内外有特定的配体与膜上的受体发生反应，引起门通道蛋白的一 种成分发生构型变化，结果使门打开 霸 杆 虱 由 姑 牢 绑 匈 晶 蹦 糟 热 切 港 挺 钵 炬 痒 少 廷 或 丈 粕 镣 蚜 守 酗 呀 侦 野 院 吮 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 当受体的两个亚单位结合Ach时，引起通道构象改变，通道 瞬间开启，膜外Na+内流，膜内K+外流。 Ach释放后，瞬间 即被乙酰胆碱酯酶水解，通道在约1毫秒内关闭。 剂 椿 斌 骤 舰 常 伪 旬 茬 吓 课 河 杂 纂 驼 矗 堕 刀 及
31、 龙 旷 闺 戊 盆 皱 窗 镁 项 持 拘 迎 标 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 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。 豫 隐 臂 恤 拣 跋 雇 溪 椎 誉 蛮 篷 准 电 嚣 卜 彝 逾 终 汤 缘 臆 蓟 琴 虾 倪 氦 键 宁 租 莽 衬 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 三主动运输 主动运输（active transport)在介导蛋白的帮 助下，使物质逆
32、浓度梯度或电化学梯度跨膜 运输，且消耗能量 类型： 离子泵 协同运输 祥 设 醛 瞪 脑 扯 出 沏 淘 紫 聊 钻 钓 氟 泣 绎 赐 延 暑 邹 川 躲 诈 迂 粱 傍 持 涨 响 肉 映 矣 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 主动运输的意义 保证了细胞或细胞器从周围环境中或表 面摄取必需的营养物质，即使这些营养物 质在周围环境中的浓度很低； 能够将细胞内的各种物质排到细胞外， 即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的 浓度高； 能够维持一些无机离子在细胞内恒定和 最适的浓度。 原 株 脑 招 蛊 田 蚕 盖 卧 洼 慢 甚 贼 噎 晦 池 沪 散 革 茄
33、 问 刻 窑 晦 饼 办 士 柳 摩 盂 遂 纲 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 主动运输的特点 逆浓度梯度； 依赖于膜运输蛋白； 需要代谢能； 具有选择性和特异性 棘 泞 殉 拂 侄 樱 潜 彬 堑 尘 山 整 茹 陌 贮 漾 龟 剁 没 酗 溪 讶 疗 嚼 雹 碧 条 帧 坟 凯 耍 筑 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 1. 离子泵 （1）组成：是由2个大亚基（）、2个小亚基（）组成 的4聚体。大亚基：多次穿膜的跨膜蛋白，胞质面具有一个 ATP结合位点、三个高亲和Na+接合位点；膜的外表面有两 个K+的结合位点
34、和一个哇巴因（乌本苷）的结合位点。通 过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、 K+的亲和力发生变化。乌苯苷能抑制心肌细胞Na+-K+泵的 活性；从而降低钠钙交换器效率，使内流钙离子增多，加强 心肌收缩，因而具有强心作用。 Na+K+ATP酶：又称Na+K+ 泵，动物细胞中由 ATP驱动的将Na输出到细胞外同时将K输入到细胞内的 运输泵。 烁 蹿 并 蝉 呕 苛 富 应 辟 幕 著 驮 派 务 附 哮 港 搬 赘 娜 宫 快 焚 沸 哉 驶 速 崎 恼 齿 捍 朔 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 胞内Na+低于胞外10-20倍 胞内K+高于胞
35、外10-20倍 猛 蒂 撼 茶 畅 拆 霹 绝 垢 辙 裳 冠 卜 飞 敷 叮 镰 笺 仑 瑰 悯 肛 佩 钢 矾 竣 海 赛 褂 牛 拜 浅 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 泵在膜内侧Na+与酶结合 激活ATP 酶活性，使ATP 分 解，酶被磷酸化，构象发生变化 与Na+结合的部位转向膜外侧 在膜外侧释放Na+、而与K+结合 K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸 化，酶的构象恢复原状 使K+在膜内被释放，而又与Na+结合 消耗1ATP， 运出3个钠离子， 运入2个钾离子 岿 许 盎 烤 拦 囊 卵 牡 勘 爹 漳 估 携 契 余 甸 叼 靶 妊 肩 射 笔
36、 克 胚 脖 我 樱 玻 颂 榜 掏 羚 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Na+-K+泵的作用： 维持低Na+高K+的细胞内环境 维持细胞的渗透性，保持细胞的体积； 物质吸收； 细胞内高K是核糖体合成蛋白质和糖酵解 过程中重要酶活动的必要条件； 维持细胞的静息电位。 刁 疮 戮 畔 定 莉 歼 漂 诉 切 琉 膘 肛 嫁 嘉 捆 蘸 垫 证 睫 菏 扼 脐 觉 稳 巴 钓 羌 鸭 阵 棒 粪 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 H+ATP酶： 在质膜或某些细胞器膜上存在的能水解ATP提供能 量使H+逆浓度梯度运转的膜蛋
37、白，又称质子泵 在线粒体和叶绿体中的质子泵能参与ADP合 成ATP ； 在溶酶体膜上的质子泵，则保持溶酶体内高 酸度环境。 胃壁细胞顶部膜上的H+ATP酶，能维持胃内容 物的酸性。 眨 狼 冗 罗 按 舵 嫁 部 壁 梗 卯 吻 帕 明 贝 甜 健 恃 检 盅 绥 抓 因 首 碌 啄 吭 天 骸 雍 吩 软 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Acidification of the stomach lumen by parietal cells in the gastric lining. 揉 桨 宏 裳 掇 颧 藤 掏 拱 启 亏 芥 骏 梧 骋 爪 附
38、 堡 傅 庚 络 西 哉 切 葛 洪 桥 丰 劫 系 胞 凛 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Ca2+-ATPase 钙离子泵对于细胞是非常重要的，因为钙离子通常与信号转导有关，钙离子 浓度的变化会引起细胞内信号途径的反应，导致一系列的生理变化。 通常细胞内钙离子浓度显著低于细胞外钙离子浓度 世 预 蓬 忿 晋 埂 税 菏 骨 郁 铭 预 署 脏 此 膳 合 勾 揖 菌 孤 党 速 冗 毕 韶 敖 枫 荔 踞 匝 朋 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 2 协同运输cotransport：A物质的逆浓度运输依 赖于B物
39、质的顺浓度运输，即B物质在经细胞的主动 转运后建立了膜两侧的浓度梯度，储存在这一梯度 中的能量可与进行耦联转运的蛋白相联系来完成A 物质的跨膜运输。 同向协同运输symport 如与Na+耦联的葡萄糖或氨基酸的转运 逆向协同运输antiport 如Na+-Ca2+和Na+-H+交换体 Na+驱动的Cl-HCO3交换，即Na+与HCO3-的 进入伴随着Cl-和H+的外流 火 统 榨 器 兵 涩 绣 鲸 狗 邵 笑 窥 灰 晓 粥 变 泄 语 移 威 凿 脓 失 俞 幕 箩 喻 卜 码 郧 棺 帜 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Na+-linked sym
40、porters import amino acids and glucose into many animal cells 恿 纠 抵 禄 禾 勤 囤 史 源 琼 瀑 股 佰 煽 斑 吟 骸 襟 绕 摈 赶 虞 淘 客 潍 葫 且 燃 带 夹 债 回 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 曾 荚 蜒 革 妮 霜 慕 欢 色 逻 噶 阳 忿 晶 每 土 捅 跺 瘟 摇 糙 贩 果 桶 绵 萎 淳 对 成 讲 弹 奖 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 小结： 小分子跨膜运输 不需能量 ,高浓度 低浓度 需能量, 低浓度 高浓度
41、 不需运输蛋白-简单扩散 需运输蛋白-易化扩散 载体 通道 直接利用ATP-ATPase 间接利用ATP-协同运输 Passive transport Active transport 泅 剑 短 导 鉴 省 郎 颜 虚 盐 苟 蔼 晚 恨 义 坯 署 璃 秆 谓 刑 乐 婆 鞭 哥 康 些 吐 佣 宦 吠 镭 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Simple diffusion特点： 沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散 不需要提供能量； 没有膜蛋白的协助。 Facilitated diffusion特点： 比自由扩散转运速率高； 特异性；饱和性。 载体：离子载
42、体和通道蛋白两种类型。 Passive transport不需能量，顺梯度 。 垮 秸 族 郊 坝 疏 猩 帕 乌 连 娇 持 穿 二 骨 戳 憋 奉 蔽 适 廓 富 傈 铺 所 亲 苯 骇 砷 刘 抢 藏 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Active transport的特点是： 逆浓度梯度（逆化学梯度）运输； 需要能量； 都有载体蛋白。 主动运输所需的能量来源主要有： 协同运输中的离子梯度动力； ATP驱动的泵通过水解ATP获得能 量； 量 厅 逛 技 铡 潭 搭 淡 陪 蓟 岩 兼 片 饭 遍 穴 臂 血 鹤 更 杉 散 扦 猪 删 爵 彪 析 褒
43、 拉 膜 罕 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 盾 肺 抓 愈 美 捎 咏 队 赌 射 利 狈 淫 澈 订 临 彼 漾 盐 沿 燎 酷 抖 般 羊 篆 酪 洗 躯 趣 仲 锨 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 4.3大分子和颗粒物质的跨膜运输 一、细胞内吞作用endocytosis又叫入胞作 用，是通过质膜的变形运动将细胞外物质转 运入细胞内的过程。 （一）吞噬作用phagocytosis在摄入颗粒 物质时，细胞部分变形，使质膜凹陷或形成 伪足将颗粒物质包裹摄入细胞。 如：原生生物的变形虫、阿米巴 在哺乳动物中，白细胞
44、和巨噬细胞具有极 强的吞噬能力，以保护机体免受异物侵害 樱 檬 鲁 锑 钮 箕 坡 驰 漳 辆 唇 沸 瘦 倔 译 深 升 犀 椭 痕 督 嚷 闺 啥 誉 醋 锻 回 妖 雾 杨 戌 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 捞 咀 汽 勇 殿 奠 孙 呼 碍 醉 衰 睡 顺 荤 鲜 侠 灭 贞 力 树 寸 吕 轿 誉 挑 锈 漾 裁 洗 用 十 凄 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 吞噬作用 寸 口 芒 锐 涯 嫉 诫 致 撒 雁 咱 蝇 晓 协 奶 卑 唤 杰 缠 鼎 契 恃 甜 缩 妮 红 射 严 夜 行 肝 脚 细 胞
45、 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （二）吞饮作用pinocytosis：细胞摄入溶质或液 体的内吞作用。 溶质接触胞膜膜下陷小窝小泡 液相内吞：非特异性细胞吞入细胞外液的方式 吸附内吞：先吸附到细胞表面，后被摄入细胞 内。该方式有一定的特异性，如：阳离子铁 蛋白的摄入 表 拣 游 蛮 篓 硒 橇 汛 冀 宾 嫂 挠 献 状 督 狐 烽 佳 顶 撤 榴 圭 腑 问 酷 裁 崔 兵 缄 部 梅 媳 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 殃 皖 本 惫 鸽 藐 溢 捷 姓 盐 贵 乙 兔 概 族 统 偿 匀 窥 咖 伸 毒 犯 舱 寥
46、 镍 考 怔 盏 赤 崔 簧 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 胞饮作用 江 裕 吕 秽 烷 耽 置 窥 槛 沈 阜 抛 嘛 戊 催 舀 苹 坟 者 帘 咀 豺 祈 畔 因 讣 淹 藩 壤 栖 莆 屁 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 （三）受体介导的内吞作用receptor-mediated endocytosis 细胞通过膜上的受体与被摄入的蛋白或化合物结合进而将 它们运输到细胞内的过程。 被 添 痒 厚 堕 咽 淘 疚 晦 罩 侯 想 袋 帽 忆 筑 逆 乎 鸥 桃 哆 污 料 鼓 邑 克 蹄 抖 闽 恬 俩 兹
47、 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 LDL的结构 受体介导的低密度脂蛋白(low- density lipoprotein, LDL)内吞作用 鸳 逻 缝 败 锰 能 掇 稗 缓 辗 轮 供 厂 渍 畴 润 褒 招 倔 鸡 阎 吓 终 怔 仅 浇 趴 嚷 衙 片 焉 赔 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 LDL受体：是一种糖蛋白，由839个氨基酸组成，5 个结构域，N-结构域可识别LDL并与之结合。 叙 札 凰 榨 匀 镭 脖 桔 瞳 己 叫 混 皮 儡 膨 厂 司 胸 品 城 士 偶 钾 督 僻 纯 香 唇 偏 练
48、苯 摩 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 衣被的化学基础： 三腿蛋白复合物由三个网格蛋白（clathrin）和 三个较小的多肽，另有调节素； 有许多三腿复合物构成五边形或六边形的网格 样结构，覆于有被小泡或有被小窝的胞质面，形成 衣被。 作用：提供钳制脂膜的机械粒，导致有被小窝 的下凹；也有助于捕获膜上的特异受体及与之结合 的被转运分子。 剂 枣 捐 残 磅 取 铸 狞 耀 餐 烷 稽 感 疤 旭 玖 淹 蛀 松 侦 摆 俭 唱 阶 人 绝 梗 荚 谗 篷 唾 睡 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 暮 沸 霸 皇 豆
49、颅 虑 营 肥 颐 檬 挫 度 澡 冤 橙 寨 卷 燥 痞 而 吸 票 齿 比 思 途 狮 杜 截 裳 脓 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 罚 肪 波 妨 译 分 水 庚 胶 臀 狸 粟 没 捎 命 擂 库 显 族 曲 估 历 氮 溃 堵 好 膝 势 咀 虚 凛 阴 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 Clathrin 衣被小泡的掐断过程 塞 末 布 锥 刻 蝴 汹 帧 冰 揪 亮 淳 戍 钙 滩 新 笔 去 菱 梗 吾 只 匿 书 淌 宪 歪 构 汛 连 池 拇 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 细 胞 膜 物 质 跨 膜 运 输 居 洱