绍兴文理学院：《细胞生物学》课程教学资源（教程讲稿）第五章 跨膜运输

http://www.cella.cn 第五章跨膜运输 MEMBRANE TRANSPORT Dr Tian 2008

http://www.cella.cn 第五章 跨膜运输 MEMBRANE TRANSPORT

内容提要 ·第一节、被动运输 四、ABC转运器 ·一、简单扩散 五、协同运输 。二、 协助扩散 第三节、膜泡运输的基本概念 ·第二节主动运输 一、 吞噬作用 二、胞饮作用 一、钠钾泵 三、外排作用 二、 钙离子泵 四、穿胞运输 。 三、质子泵 五、胞内膜泡运输 D7am2008

内容提要 • 第一节、被动运输 • 一、简单扩散 • 二、协助扩散 • 第二节 主动运输 • 一、钠钾泵 • 二、钙离子泵 • 三、质子泵 四、ABC 转运器 五、协同运输 第三节、膜泡运输的基本概念 一、吞噬作用 二、胞饮作用 三、外排作用 四、穿胞运输 五、胞内膜泡运输

·估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编 码蛋白的15≈30%，细胞用在物质转运方面的能量 达细胞总消耗能量的23。 两类主要转运蛋白： 一载体蛋白：又称做载体、通透酶和转运器。 通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过。 Dm7m2008

• 估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编 码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量 达细胞总消耗能量的2/3。 • 两类主要转运蛋白： – 载体蛋白：又称做载体、通透酶和转运器。 – 通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过

Membrane Transport Proteins (a) Exterior Cytosol Closed Open ATP ADP+Pi ATP-powered pump lon channel Transporter (100-103ions/s) (107-108 ions/s)(102-104 molecules/s) (b)》 Uniporter Symporter Antiporter

Membrane Transport Proteins

http://www.cella.cn 第一节被动运输 Dr Tian 2008

http://www.cella.cn 第一节 被动运输

一、简单扩散 ·也叫自由扩散(free diffusion): 一①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； -②不需要提供能量； -③没有膜蛋白协助。 ·通透性P=KDt,K为分配系数， D为扩散系数，t 为膜的厚度。 Dr Tian 2008

一、简单扩散 • 也叫自由扩散（free diffusion）： – ①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； – ②不需要提供能量； – ③没有膜蛋白协助。 • 通透性P=KD/t ， K为分配系数， D为扩散系数，t 为膜的厚度

CO2 G8535 Small uncharged polar Ethanol molecules Water H20 Urea NH2-C-NH2 6 Large uncharged polar Glucose molecules K,Mg2+,Ca2, lons CI-,HCO3, HP0,2- Charged Amino acids polar ATP molecules Glucose 6-phosphate

。人工膜对各类物质的通透率： ·脂溶性越高通透性越大； ·小分子比大分子易透过： ·非极性分子比极性容易透过； 极性不带电荷的小分子可透过人工脂双层： ·人工膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的

• 人工膜对各类物质的通透率： • 脂溶性越高通透性越大； • 小分子比大分子易透过； • 非极性分子比极性容易透过； • 极性不带电荷的小分子可透过人工脂双层; • 人工膜对带电荷的物质，如离子是高度不通透的

二、协助扩散 ·也称促进扩散(facilitated diffusion)。 ·特点：①转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关 系；③特异性；④饱和性。 ·载体：离子载体、通道蛋白。 Vmax 500 Facilitated transport 250 2Vmax Passive diffusion 234567891011121314 External concentration of glucose (mM)

二、协助扩散 • 也称促进扩散（facilitated diffusion）。 • 特点： ①转运速率高； ②运输速率同物质浓度成非线性关 系； ③特异性；④饱和性。 • 载体：离子载体、通道蛋白

(一)离子载体(ionophore) (b)Valinomycin(6-fold) ·疏水性小分子，可溶于双脂 层。分为：可动离子载体和 通道离子载体。 Valinomycin H、 CH ●H● 缬氨霉素能转运K+;DNP和 FCCP可转运H+;离子霉素、 CH CH3 HC CHa A23187可转运钙离子。 L-valine D-hydroxy-D-valine L-lactic isovaleric acid acid

（一）离子载体（ionophore） • 疏水性小分子，可溶于双脂 层。分为：可动离子载体和 通道离子载体。 •缬氨霉素能转运K+； DNP和 FCCP可转运H+；离子霉素、 A23187可转运钙离子