武汉大学：《细胞生物学 Cell Biology》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 物质的跨膜运输

第五章物质的跨膜榆 马信号传递 第一节物质的跨膜运输

第五章 物质的跨膜运输 与信号传递 第一节 物质的跨膜运输

Plasma Membrane lic portions of the re exposed to water Outside cell Proteins can move de of the membrane laterally through the Carbohydrate phospholipid bilayer. side chains hyd rophobic portions in the hydrophobic core me proteins receive channels through which of the membrane signals from the ions and molecules can enter and leave the cel outside the cell 0 and pass them on to the inside of the cell phospholipid while others extend Inside cell only part way into the bilayer

Plasma Membrane

被动运输 ■被动运输( passive transport)是指通 过简单扩散或协助(osue lipid-soluble molecules, 扩散实现物质由高 O2, CO2, H2O 浓度到低浓度方向 的跨膜转运。 (一)简单扩散 (inside)

一、被动运输 ◼ 被动运输（passive transport）是指通 过简单扩散或协助 扩散实现物质由高 浓度到低浓度方向 的跨膜转运。 ◼ （一）简单扩散

18 Water HO co N Small uncharged wrea polar Ethanol molccules Largest uncharged polar Glucose molecules K- M9+ Ca21: lons CHCO HPOs Charged Amino acids golar ATP molecules Glucose Bphasphate

(二)协助扩散 在协助扩散中,特异的膜蛋白“协助”物质转运使 其转运速率增加,转运特异性增强。 Transported Uniport molecules Carrier / Channel○ molecule Simple diffusion Facilitated diffusion Passive transport

（二）协助扩散 在协助扩散中，特异的膜蛋白“协助”物质转运使 其转运速率增加，转运特异性增强

膜转运蛋白可分为两类:一类称载体蛋白( carrier proteins),它既可介导被动运输,又可介导逆浓度或电 化学梯度的主动运输;另一类称通道蛋白( channel proteins),只能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。 1.载体蛋白及其功能 载体蛋白相当于结合在细胞膜上的酶,有 特异性结合位点。 2.通道蛋白及其功能 通道蛋白横跨膜形成亲水通道,允许适宜 大小的分子和带电荷的离子通过。 这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关,所以又称 为离子通道

膜转运蛋白可分为两类：一类称载体蛋白（carrier proteins），它既可介导被动运输，又可介导逆浓度或电 化学梯度的主动运输；另一类称通道蛋白（channel proteins），只能介导顺浓度或电化学梯度的被动运输。 ◼ 1. 载体蛋白及其功能 ◼ 载体蛋白相当于结合在细胞膜上的酶，有 特异性结合位点。 ◼ 2. 通道蛋白及其功能 ◼ 通道蛋白横跨膜形成亲水通道，允许适宜 大小的分子和带电荷的离子通过。 ◼ 这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关，所以又称 为离子通道

carrier proteins Transported molecule Binding A.eKM ar sD ea n8f/93o7b j Transport ra permease Transport v

carrier proteins

transport Glucose protein transport nn ntac rythrocyte membrane Disrupt membrane solubilize protein wEh detergents Mix vitri Dialyze or dil ul Glucose to remove detergent LIposome with

Glucose 123) Bound是可 Glucosc gluCose Exterior binding site Plasma membran日 Cytosol Glucose Bhar alto Permease roI owe Glucose Conformational Gluc口sePB5日s binds to change opens Into cytosol;后 日rme porc in permease protein reverts m:2983 to original ns dremer conformation

离子通道具有两个显著特征:一是具有离子选择性, 第二个特征是离子通道是门控的。 离子通道又区分为电压门通道( voltage-gated channel)、配体门通道( ligand- gated channel)和压力 激活通道( stress-activated channel) lon concentration Membrane FIGURE 15-9: Transmembrane forces gradient electrical potential acting on Nat ions. As with all Ions, the movement of Na+ ions across the plasma Inside Outsid Inside Outsid membrane is governed by the sum of two separate forces-the membrane 12 mM 145mM electric potential and the ion concentra Na tion gradient In the case of Nat ions, these forces usually act in the same direction △Gc=-1.45 kcal/mol△Gm=-1.61 kcal/ mol Free-energy change during transport of Na* from outside to inside Inside Outside △G=△Ga+△Gm=-3.06 kcal/mol

离子通道具有两个显著特征：一是具有离子选择性， 第二个特征是离子通道是门控的。 离子通道又区分为电压门通道（voltage-gated channel）、配体门通道（ligand-gated channel）和压力 激活通道（stress-activated channel）