《生物化学》课程PPT教学课件：第二十一章 生物膜与物质运送

Chapter21生物膜与物质运送 Membrane Transportation S ooO Uniport Symport Antiport Cotransport

Chapter21 生物膜与物质运送 Membrane & Transportation

生物膜的功能 生物膜具有保护、转运、能量转换、信 息传递、运动和免疫等生物功能。 转运功能 ■细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以 维持其正常的功能。 ■细胞或细胞器通过生物膜,从膜外选择性地吸 收所需要的养料,同时也要排出不需要的物质。 在各种物质跨膜转运过程中,细胞膜起着重要 的调控作用

◼ 生物膜具有保护、转运、能量转换、信 息传递、运动和免疫等生物功能。 ◼ 细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以 维持其正常的功能。 ◼ 细胞或细胞器通过生物膜，从膜外选择性地吸 收所需要的养料，同时也要排出不需要的物质。 ◼ 在各种物质跨膜转运过程中，细胞膜起着重要 的调控作用。 生物膜的功能 转运功能

被动运送与主动运送 根据物质运送自由能变化的情况分: (一)被动运输( passive transport. 即顺浓度梯度的方向跨膜运送的过程。特点是:物质的运 送速率即依赖于膜两侧运送物质的浓度差,又与被运送物质的 分子大小、电荷和在脂双层中的溶解性有关 Carrier 不需供能,自发进行(自由能减少,增加). (二)主动运送( active transport) Simple diffusion Facilitated diffusion 即逆浓度梯度(或电荷梯度或电化学梯度)的方向跨膜运 送的过程。特点是(1)专一性(膜转运蛋白);(2)运送速度可 以达到饱和状态;(3)方向性;(4)选择性抑制。 需要供给能量,不能自发进行(自由能增加,熵减少

一、被动运送与主动运送 根据物质运送自由能变化的情况分： （一）被动运输（passive transport） 即顺浓度梯度的方向跨膜运送的过程。特点是：物质的运 送速率即依赖于膜两侧运送物质的浓度差，又与被运送物质的 分子大小、电荷和在脂双层中的溶解性有关。 不需供能，自发进行（自由能减少，熵增加）。 （二）主动运送（active transport） 即逆浓度梯度（或电荷梯度或电化学梯度）的方向跨膜运 送的过程。特点是（1）专一性(膜转运蛋白)；（2）运送速度可 以达到饱和状态；（3）方向性；（4）选择性抑制。 需要供给能量，不能自发进行（自由能增加，熵减少）

细胞外 ATP 质膜 ADP+p 单纯扩散 易化扩散 主动运输 被动运输 细胞内

转运通道 OUTSIDE Hydrophilic OF CELL 载体蛋白和通道蛋白 Transported molecule Hydrophobic 收很命 side chains Protein pores Pmii m U i De CYTOSOL (b)Carrier molecules

转运通道 载体蛋白和通道蛋白

小分子物质的运送 运送蛋白;单向运送和协同运送(同向运送和反向运送) 小分子运送主要通过运送蛋白体系来实现: (一)“Na+K+泵”与“Na+,K+ATP 酶” 是一个四聚体膜蛋白,乌本苷是特异性抑制剂。 (二)“Ca+泵”与“Ca+ATP酶” 是一个四聚体膜。 TP ADP+P ATP-DRIVEN PUMP 其活性受钙调蛋白影响,因此调蛋白可刺激细胞对Ca+的吸收

二、小分子物质的运送 运送蛋白；单向运送和协同运送（同向运送和反向运送） 小分子运送主要通过运送蛋白体系来实现： （一）“Na+—K+泵”与“Na+，K+—ATP 酶” 是一个四聚体膜蛋白，乌本苷是特异性抑制剂。 （二）“Ca+泵”与“Ca+—ATP 酶” 是一个四聚体膜。 其活性受钙调蛋白影响，因此调蛋白可刺激细胞对Ca+的吸收

OUTSIDE Oligosaccharides OF CELL B 66 INSIDE Binding site OF CELL (N Na for ATP ATP ADP+P ATP-DRIVEN PUMP

S S Uniport Symport Antiport Cotransport 运送蛋白;单向运送和协同运送(同向运送和反向运送)

运送蛋白；单向运送和协同运送（同向运送和反向运送）

三)阴离子的运送、糖和氨基酸的运送、基团 运送(自学53页) (四) ATP/ADP交换体(线粒体膜上) 是一个分子量为30000的多肽,在膜上是以二 聚体的形式存在“两态闸门一孔道机制假说” ATP/ADP交换体易 ATP 于向外运输ATP 向内运输ADP。 DP+ P

（三）阴离子的运送、糖和氨基酸的运送、基团 运送（自学53页） （四）ATP/ADP交换体（线粒体膜上） 是一个分子量为30000的多肽，在膜上是以二 聚体的形式存在——“两态闸门—孔道机制假说” ATP/ADP交换体易 于向外运输ATP， 向内运输ADP

三、生物大分子的跨膜运送(55页) (一)胞吐作用( endocytosis) 囊泡的 与细胞释放外 形成 膜融合 排物质 (二)胞吞作用( exocytosis) 摄入大 分子物 细胞膜 囊泡的 内陷 形成 质 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( bulk transport)。属于主动运输

三、生物大分子的跨膜运送（55页） （一）胞吐作用（endocytosis） 囊泡的 形成 与细胞 膜融合 释放外 排物质 （二）胞吞作用（exocytosis） 摄入大 分子物 质 细胞膜 内陷 囊泡的 形成 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（bulk transport）。属于主动运输