1、1,4. 跨膜轉(zhuǎn)運 4.1 物質(zhì)通過細(xì)胞膜的傳送方式 4.1.1 被動傳送(passive transport) 高濃度 低濃度,傳送,順濃度差 不耗能,簡單擴(kuò)散 被動傳送 促進(jìn)擴(kuò)散,被動傳送 主動轉(zhuǎn)運,2,4.1.1.1 簡單擴(kuò)散（simple diffusion） 高濃度 低濃度 （順濃度差、被動、不耗能） 非極性或極性較小的分子 （H20、CO2、O2、乙醇、尿素等） 擴(kuò)散速度： 取決于膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差、分子大小和脂溶性高低等。,擴(kuò)散,3,4.1.1.2 促進(jìn)擴(kuò)散(又稱易化擴(kuò)散，facilitated diffusion) 高濃度 低濃度 （順濃度差、不耗能）,傳送蛋白,水溶性分子（G

2、lc、aa.） 各種離子（無機(jī)離子）,載體蛋白(carrier protein) 傳送蛋白 （離子）通道蛋白(channel protein),4,（1） 載體蛋白傳送,（2）通道蛋白(離子通道) 無飽和性，其擴(kuò)散速度比載體蛋白更快。,傳送速度： 取決于兩側(cè)物質(zhì)的濃度差，比簡單擴(kuò)散快，但可以達(dá)到飽和。,促進(jìn),促進(jìn),5,4.1.2 主動轉(zhuǎn)運(active transport) 低濃度 高濃度（逆濃度差、主動、耗能、速度快）,載體蛋白,離子泵,Na-K-ATPase (Na泵) Ca2+-ATPase (Ca2+泵),膜外側(cè),膜內(nèi)側(cè),6,Simple diffusion,Facilitated d

3、iffusion,Ion pump,7,簡單擴(kuò)散 被動轉(zhuǎn)運 載體蛋白 促進(jìn)擴(kuò)散 通道蛋白 （離子通道） 主動轉(zhuǎn)運 離子泵,物質(zhì)跨膜 傳送方式,8,4.2 跨膜轉(zhuǎn)運機(jī)理（載體蛋白、通道蛋白、離子泵） 4.2.1 載體蛋白,胰島素, 或肌肉收縮 促進(jìn)載體蛋白的轉(zhuǎn)運速率,肌肉、脂肪細(xì)胞對葡萄糖的載體轉(zhuǎn)運（促進(jìn)擴(kuò)散）,9,肝細(xì)胞對葡萄糖的載體轉(zhuǎn)運（促進(jìn)擴(kuò)散）,10,腸粘膜細(xì)胞對葡萄糖的主動轉(zhuǎn)運,11,4.2.2 通道蛋白 配體控制通道（LGC） 通道的開啟與關(guān)閉受配體(Ach、GABA等)調(diào)控; (2) 電壓控制通道(VGC) 通道的開啟與關(guān)閉受膜電位變化的影響; (3) 離子控制通道(IGC) 通道

4、的開啟與關(guān)閉受某些特殊離子濃度變化的影響.,12,從神經(jīng)沖動刺激肌纖維收縮，整個反應(yīng)1秒內(nèi)完成， 至少包括4個閘門通道的相繼開啟與關(guān)閉： 1）電壓控制Ca2+通道 2）Ach 配體控制通道 3）電壓控制Na+通道 4）肌漿網(wǎng)上的Ca2+通道,4.2.2.1 配體控制通道煙堿型乙酰膽堿受體（N-AchR） Brisson and Unwin（ 1985年 ） ： N-AchR是由、 四型亞基構(gòu)成的五聚體。,15,16,17,4.2.2.2 電壓控制通道（ Na+、K+、Ca2+通道） 有下列共性： 均由、 等多個亞基構(gòu)成的寡聚體糖蛋白。 其中 大亞基結(jié)構(gòu)相似，在膜中形成4個跨膜區(qū)，每個跨膜區(qū)有6

5、個呈螺旋形式的跨膜肽段（S1 S6）,18,電壓控制的Na+、K+、Ca2+通道的共性結(jié)構(gòu),靜息狀態(tài)下，S4區(qū)Arg+/Lys+與跨膜肽鏈上aa-發(fā)生相互作用，關(guān)閉離子通道; 去極化時， S4區(qū)Arg+/Lys+發(fā)生位移，開啟離子通道。,H5/P區(qū)：離子通道孔； 藥物、毒素作用部位,S4： 電壓感受器,19,4.2.3 離子泵（ion pump） 低 高 （耗能、主動） 4.2.3.1 鈉鉀泵（ Na+-K+ - ATPase ）,由2、2亞基構(gòu)成四聚體，屬于 橫跨細(xì)胞膜的 糖蛋白,載體蛋白,傳送離子,2 亞基（功能） 2亞基（定位）,(E2) 磷酸化的親鉀構(gòu)象,非磷酸化的親鈉構(gòu)象 (E1),

6、ATP,ADP,膜外側(cè),膜內(nèi)側(cè),Mg2+,H2O,Pi,21,E1-非磷酸化的親鈉型,E2-磷酸化的親鉀型,22,Na+-K+-ATPase活性測定設(shè)計基本思路 ATP ADP + Pi (總酶活性),Na+-K+ - ATPase,Mg2+ - ATPase, ATP ADP + Pi (剩余酶活性), Na+-K+ - ATPase 活性,Na+-K+ - ATPase,Mg2+ - ATPase,烏本苷,（）,23,4.2.3.2 鈣泵(Ca2+ - ATPase),鈣泵與Ca2+結(jié)合 鈣泵發(fā)生磷酸化修飾而變構(gòu) 將Ca2+泵回肌槳網(wǎng)內(nèi)Ca2+庫再充盈 ，同時胞漿內(nèi)Ca2+濃度下降 肌肉松

7、弛。,肌纖維收縮 興奮過后,24,三類膜轉(zhuǎn)運蛋白作用機(jī)制的異同點,載體蛋白 通道蛋白 離子泵 高低 高低 低高 被動轉(zhuǎn)運 被動轉(zhuǎn)運 主動轉(zhuǎn)運 不耗能 不耗能 耗能 速度快 速度更快 速度快 有飽和性 無飽和性 肌肉、脂肪細(xì)胞 神經(jīng)肌肉接頭處 細(xì)胞膜上的 葡萄糖載體蛋白 N-AchR Na+-K+-ATPase 載體蛋白變構(gòu) 通道開啟或關(guān)閉 磷酸化的親K+型 非磷酸化的親Na+型,25,4.2.4 基團(tuán)轉(zhuǎn)位(group translocation),磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)磷酸化酶傳送系統(tǒng)(S.Rosman),糖外 P-Pr 丙酮酸 酶、A、B 酶 糖內(nèi)P H-Pr 磷酸烯醇式丙酮酸,27,（ 基團(tuán)轉(zhuǎn)位 ）, 腦內(nèi)缺乏谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶，易導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。,28,4.2.5 膜動運輸（membrane moving traffic） 通過膜的變形運動來運輸大分子抗原、蛋白質(zhì)、顆粒等物質(zhì)。,固有/組成性分泌途徑 胞吐(exocytosis) 膜動運輸 調(diào)節(jié)性分泌途徑 吞噬作用（phagocytosis） 胞吞(endocytosis) 吞飲作用(pinocytosis),(胞泌),胞吐作用,SG-secretory granule CP-coated pit PH-phag