翟中和细胞生物学第5章物质的跨膜运输.ppt

第5章 物质的跨膜运输
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本章主要内容
膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
ATP驱动泵与主动运输
胞吞作用与胞吐作用
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第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
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一、脂双层的不透性和膜转运蛋白
脂双层疏水对绝大多数极性分子、离子以及细胞代谢产物的通透性极低，形成了细胞的渗透屏障
膜转运蛋白可分为两类：
载体蛋白（carrier protein，transporter）
通道蛋白（channel protein）
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（一）载体蛋白及其功能
多次跨膜；通过构象改变介导溶质分子跨膜转运
与底物（溶质）特异性结合；具有高度选择性；具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；但对溶质不做任何共价修饰
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（一）载体蛋白及其功能
不同部位的生物膜往往含有各自功能相关的不同载体蛋白
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（二）通道蛋白及其功能
3 种类型：离子通道、孔蛋白以及水孔蛋白
大多数通道蛋白都是离子通道
转运底物时，通道蛋白形成选择性和门控性跨膜通道
孔蛋白
水孔蛋白
离子通道
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Main Porin From Mycobacterium smegmatis (MSPA)

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离子通道的类型及其 3 个显著特征
具有极高的转运速率
没有饱和值
离子通道非连续性开放而是门控的
电压门通道
配体门通道（胞外配体）
配体门通道（胞内配体）
应力激活通道
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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。介导被动运输与主动运输
通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过。只介导被动运输
两者区别：以不同方式辨别溶质。通道蛋白主要根据溶质大小和电荷和进行辨别，假如通道处于开放状态，则足够小和带有适当电荷的分子或离子就能通过；而载体蛋白只允许与其结合部位相适应的溶质分子通过，并且每次转运都发生自身构象的变化。
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