细胞生物学(翟中和)物质的跨膜运输(总9页)
--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--
--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 第五章 物质的跨膜运输
物质跨膜转运主要有3种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用（膜泡运输）。
第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
一、脂双层的不透性和膜转运蛋白
细胞膜上存在2类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。
载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同：载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变；通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别，通道开放时，足够小和带适当电荷的溶质就能通过。
（一）载体蛋白及其功能
载体蛋白为多次跨膜蛋白，又称做载体（carrier）、通透酶和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。
载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。
（二）通道蛋白及其功能
通道蛋白有3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（AQP）。
只介导被动运输。
1. 选择性离子通道，具有如下显著特征：
离子选择性（相对的）
转运离子速率高没有饱和值
大多数具门控性
分为：电压门通道、配体门通道、应力激活通道
电位门通道举例：
电位门通道（voltage gated channel）是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对其他刺激引起膜电位变化时，致使其构象变化，“门”打开。
如：神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活（即通道开放），引起肌细胞动作电位；动作电位传至肌质网，Ca2+通道打开引起Ca2+外流，引发肌肉收缩。
配体门通道举例——乙酰胆碱门通道
N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。它是由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。
物质跨膜运输的方式
生物膜的流动性主要的是跟功能准备，也就是控制物质进出，那么物质进出的方式呢？高也好低也好，是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是他们所处的溶液的浓度。这两种运输方式的动力都来自于细胞内外物质的浓度差（渗透压）
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进入到细胞里，不需要能量，不需要载体。
影响因素：运输速率取决于浓度差。浓度差越大运输速率越快
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，不需要消耗能量，需要载体。
影响因素：运输速率取决于浓度差，当速率增加到一定程度时，不再增加，因为受到载体蛋白的种类和树立狼的限制
载体蛋白具有特异性和饱和性
顺浓度梯度：“由高到低”
逆浓度梯度：“由低到高”
运输速率动力来自于浓度差，因为逆浓度梯度运输没有那个动力，就只能自己用能量。
能量：凡是能影响到能量的因素都能影响主动运输，影响酶也不行。
一、跨膜运输的方式
1、小分子
（1）主动运输
需要才主动要！是主动出击。得花钱得主动唠嗑，得花钱，所以需要能量。同时主动运输很麻烦，追错人了很麻烦，所以我需要识别，所以必须要载体蛋白，因为载体蛋白是有特异性的，可以识别。请安检必须花钱，这样就可以逆浓度梯度运输。OK？
大概就是这样一个感觉，细胞内浓度为纵轴，横轴是细胞外浓度前面那一段就是被动运输，上面的就是主动运输，由于载体有限，所以也有一个饱和点。这个能量就是ATP任何会影响到ATP产生的事儿和供给ATP的事儿全能影响到主动运输。比如说氧气浓度，只能影响到主动运输。
主动运输的意义：主动运输保证了细胞生命活动的需要、摄取、积累物质的同时不断排出代谢废物，从而保证了细胞内各种成分的相对稳定，保证了生命活动的正常运行。
主动运输也好，自由扩散也好，都可进可出，不仅消耗，还要排出，被动运输先往出排，请神容易送神难，只有花钱消灾，给你两百块钱，妹钱了，滚吧。
葡萄糖进入除了红细胞以外的其他细胞膜，氨基酸通过细胞膜，钠离子进入细胞内介其实是协助扩散啊，不能草率的给离子总结。
第四章 细胞膜与物质的穿膜运输
第一节 细胞膜的化学组成与生物特性
一、细胞膜的化学组成
细胞膜上的脂类=膜脂（membrane lipid），约占膜成分的50%，主要有磷脂（phospholipid）、胆固醇（cholesterol）、和糖脂（glycolipid）
（一）膜脂构成细胞膜的结构骨架 1．磷脂是膜脂的主要成分
甘油磷酸的共同特征：以甘油为骨架，甘油分子的1、2位羟基分别于脂肪酸形成酯键，3位羟基与磷酸基团形成酯键。磷酸基团结合胆碱/乙醇胺/丝氨酸/肌醇。脂肪酸链长短不一，通常14~24个碳原子，一条脂肪酸链不含双键，另一条含有一个或几个双键，形成30°弯曲。
鞘磷脂以鞘氨醇代替甘油，鞘氨醇的氨基结合长链的不饱和脂肪酸，分子末端的一个羟基与胆碱磷酸结合，另一个游离羟基可与相邻分子的极性头部、水分子或膜蛋白形成氢键。鞘磷脂及其代谢产物神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇参与各种细胞活动。神经酰胺是第二信使；1-磷酸鞘氨醇在细胞外通过 G蛋白偶联受体起作用，在细胞内与靶蛋白作用
2．胆固醇能够稳定细胞膜和调节膜的流动性 胆固醇为两性极性分子。
极性头部为连接于固醇环（甾环）上的羟基，靠近相邻的磷脂分子。
固醇环疏水，富有刚性，固定在磷脂分子临近头部的烃链上，对林芝的 脂肪酸尾部的运动具有干扰作用。
尾部为疏水性烃链。埋在磷脂的疏水尾部中。
胆固醇分子调节膜的流动性和加强膜的稳定性。没有胆固醇，细胞膜会解体。
PS.不同生物膜有各自特殊的脂类组成。哺乳动物细胞膜上富含胆固醇和糖脂，线粒体膜内富含心磷脂；大肠杆菌质膜则不含胆固醇。
3．糖脂主要位于质膜的非胞质面
糖脂含量占膜脂总量5%以下，遍布原核、真核细胞表面
细菌和植物的糖脂 均是 甘油磷脂衍生物，一般是 磷脂酰胆碱PC 衍生来
动物糖脂都是鞘氨醇衍生物，称为鞘糖脂，糖基取代磷脂酰胆碱，成为极性头部
已发现40多种糖脂，区别在于极性头部不同，由1至几个糖残基构成
《细胞生物学》系列课程：第四章质膜和细胞表面一
《细胞生物学》系列课程第四章质膜和细胞表面一第四章质膜和细胞表面概述：质膜、内膜系
统、生物膜、单位膜第一节质膜的化学成分第二节质膜的
分子结构第三节质膜的特性第四节细胞表面及其特化结构第五节质膜与细胞的物质运输概述：
质膜（plasmamembrane）
细胞质与外界相隔开的一层界膜，又称细胞膜(cellmembrane)，厚7~10nm存在意义：屏障作
用，提供稳定的内环境
物质转运信号传递、细胞识别等内膜系统（Endo-membranesystem）除质膜外，真核细胞内还
有一些膜结构。概念
：真核细胞内那些在结构、功能及发生上密切关联的膜性结构细胞器的总称。生物膜
（biologicalmembrane）所有膜性结
构的总称20Ao35Ao20Ao单位膜（unitmembrane）——生物膜的共同形态结构特征概念：透射
电镜下，生物膜
呈现出“两暗夹一明”铁轨样形态，称为单位膜。第一节质膜的化学成分脂类：50%蛋白质：
40~50%糖类：1~10%不同类型生
物膜三种物质的比例不同，一般，膜功能复杂，蛋白质含量高。一、膜脂（membranelipid）概
述膜脂是细胞膜的基本组成
成分种类：磷脂（最多）、胆固醇和糖脂特点：兼性（双亲性、两亲性）分子存在形式：脂质
双分子层功能：生物膜的基本骨架屏障作用赋
予膜流动性(一)磷脂（phospholipid）——膜脂的基本成分含量最多的膜脂，约占膜脂的50%以
上双亲性分子1个亲水头2个疏
水尾（多为脂肪酸链）可分两大类：甘油磷脂鞘磷脂胆碱乙醇胺丝氨酸肌醇1.甘油磷脂——以甘
油为骨架磷脂酰胆碱(卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(
脑磷脂)磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇极性基团磷酸甘油脂肪酸链磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰胆
碱（卵磷脂）2.鞘磷脂——以鞘氨醇为骨架
在神经细胞膜中特别丰富，原核和植物细胞膜中不含。1个亲水头2个疏水尾胆碱等胆碱脂肪酸
脂肪酸脂肪酸烃链甘油磷脂鞘磷脂磷脂酰乙醇胺
