物質(zhì)的跨膜運輸【精品-ppt】(編輯修改稿)
2025-01-04 10:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 位于 溶酶體膜 、 植物液泡膜 上 。 ? Ftype：是由許多亞基構(gòu)成的管狀結(jié)構(gòu) ， 利用質(zhì)子動力勢合成 ATP， 也叫 ATP合酶 ， 位于 細菌質(zhì)膜 ， 線粒體內(nèi)膜 和葉綠體的 類囊體膜 上 。 三、質(zhì)子泵 Four types of ATPpowered pumps 四、 ABC 轉(zhuǎn)運器 ? ABC轉(zhuǎn)運器 （ ABC transporter） 最早發(fā)現(xiàn)于細菌 ， 屬于一個龐大的蛋白家族 ， 每個成員都有兩個高度保守的 ATP結(jié)合區(qū) （ ATP binding cassette） ， 故名 ABC轉(zhuǎn)運器 。 ? 每一種 ABC轉(zhuǎn)運器只轉(zhuǎn)運一種或一類底物 ， 不同的轉(zhuǎn)運器可轉(zhuǎn)運 離子 、 氨基酸 、 核苷酸 、 多糖 、 多肽 、 甚至蛋白質(zhì) 。ABC轉(zhuǎn)運器還可 催化脂雙層的脂類在兩層之間翻轉(zhuǎn) ， 在膜的發(fā)生和功能維護上具有重要的意義 。 Mammalian MDR1 protein 第一個被發(fā)現(xiàn)的真核細胞的 ABC轉(zhuǎn)運器是多藥抗性蛋白（ multidrug resistance protein, MDR） ， 約 40%患者的癌細胞內(nèi)該基因過度表達 。 ABC轉(zhuǎn)運器還與病原體對藥物的抗性有關(guān) 。 五、協(xié)同運輸 cotransport ? 是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式 。 ? 物質(zhì)跨膜運動所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度 ， 而維持這種電化學(xué)勢的是鈉鉀泵或質(zhì)子泵 。 – 動物細胞中常常利用膜兩側(cè) Na+濃度梯度來驅(qū)動 。 – 植物細胞和細菌常利用 H+濃度梯度來驅(qū)動 。 ? 根據(jù)物質(zhì)運輸方向與離子沿濃度梯度的轉(zhuǎn)移方向 ， 協(xié)同運輸 又 可 分 為 ： 同 向 協(xié) 同 （ symport ） 與 反 向 協(xié) 同（ antiport） 。 ? 同向協(xié)同 （ symport） ? 物質(zhì)運輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同 。 如小腸細胞對葡萄糖的吸收伴隨著 Na+的進入 。 在某些細菌中 ， 乳糖的吸收伴隨著 H+的進入 。 ? 反向協(xié)同 （ antiport） ? 物質(zhì)跨膜運動的方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反 ， 如動物細胞常通過 Na+/H+反向協(xié)同運輸?shù)姆绞絹磙D(zhuǎn)運 H+， 以調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的 PH值 。 還有一種機制是 Na+驅(qū)動的 ClHCO3交換 ， 即 Na+與 HCO3的進入伴隨著 Cl和 H+的外流 ， 如存在于紅細胞膜上的帶 3蛋白 。 Glucose is absorbed by symport 第三節(jié) 膜泡運輸?shù)幕靖拍? ? 真核細胞通過 胞吞作用 （ endocytosis） 和 胞吐作用（ exocytosis） 完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運輸 。 在轉(zhuǎn)運過程中 ， 質(zhì)膜內(nèi)陷 ， 形成包圍細胞外物質(zhì)的囊泡 ， 因此又稱 膜泡運輸 。 這種運輸方式可同時轉(zhuǎn)運一種或一種以上數(shù)量不等的大分子和顆粒性物質(zhì) ， 因此也稱之為批量運輸 ， 屬于主動運輸 。 細胞的內(nèi)吞和外排活動總稱為吞排作用 （ cytosis） 。 ? 胞吞作用是通過細胞膜內(nèi)陷形成囊泡，稱胞吞泡，將外界物質(zhì)裹進并輸入細胞的過程。根據(jù)形成的胞吞泡的大小和胞吞物質(zhì)，可分為兩種類型：胞飲作用和吞噬作用。 一、胞飲作用與吞噬作用 細胞內(nèi)吞較大的固體顆粒物質(zhì)，如細菌、細胞碎片等，稱為吞噬作用。 ? 細胞吞入液體或極小的顆粒物質(zhì)稱為胞飲作用。胞飲作用形成的胞吞泡又稱胞飲泡，吞噬作用形成的胞吞泡稱吞噬泡。 胞飲作用與吞噬作用主要有三點區(qū)別： ，胞飲泡直徑一般小于 150nm，而吞噬泡直徑往往大于 250nm； 分子，而大的顆粒性物質(zhì)則主要是通過特殊的吞噬細胞攝入的；前者是一個連續(xù)發(fā)生的過程，后者是一個信號觸發(fā)過程； 胞飲泡的形成需要網(wǎng)格蛋白或這一類蛋白的幫助；吞噬泡的形成則需要微絲及其結(jié)合蛋白的幫助，它在防御微生物的侵染和清除衰老細胞或細胞碎片方面起重要作用。 二、受體介導(dǎo)的胞吞作用 根據(jù)胞吞的物質(zhì)是否具有專一性，可將胞吞作用分為受體介導(dǎo)的胞吞作用和非特異性的胞吞作用。受體介導(dǎo)的胞吞作用是大多數(shù)動物細胞通過網(wǎng)格蛋白有被小泡從胞外液攝取特定大分子的有效途徑。受體介導(dǎo)的胞吞作用是一種選擇濃縮機制，既可保證細胞大量地攝入特定的大分子，同時又避免了吸入細胞外大量的液體。與非特異性的胞吞作用相比，可使特殊大分子的內(nèi)化效率增加 1000多倍。 一個重要的例子是動物細胞通過受體介導(dǎo)的胞吞作用對膽固醇的攝取。膽固醇主要在肝細胞中合成，隨后與磷脂和蛋白質(zhì)形成一種低密度脂蛋白（ LDL），下面就看一下 LDL的受體介導(dǎo)的胞吞作用。 在細胞胞吞過程中，胞內(nèi)體被認為是膜泡運輸主要分選站之一，其中的酸性環(huán)境在分選過程中起關(guān)鍵作用。在受體介導(dǎo)的胞吞作用過程中，不同類型的受體具有不同的胞內(nèi)體分選途徑：⑴大部分受體返回它們原來的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域；⑵有些受體不能再循環(huán)而是最后進入溶酶體，在那里被消化；⑶有些受體被運至質(zhì)膜不同的結(jié)構(gòu)域，該過程稱作跨細胞的轉(zhuǎn)運。在具有極性的上皮細胞，這是一種將胞吞作用與胞吐作用相結(jié)合的物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運方式。 ?三、胞吐作用 exocytosis ? 包含大分子物質(zhì)的小囊泡從細胞內(nèi)部移至細胞表面 ， 與質(zhì)膜融 ， 將物質(zhì)排出細胞之外 。 胞吞作用可分為組成型胞吐途徑和調(diào)節(jié)型胞吐途徑 。 ? 真核細胞無論是通過胞吞作用攝取大分子還是通過胞吐作用分泌大分子，都是通過膜泡運輸?shù)姆绞竭M行的，并且轉(zhuǎn)運的囊泡只與特定的靶膜結(jié)合，從而保證了物質(zhì)有序地跨膜轉(zhuǎn)運。此外，當分泌泡或轉(zhuǎn)運泡與質(zhì)膜融合并通過胞吐作用釋放其內(nèi)含物后。會使膜表面積增加，但可能同時發(fā)生在質(zhì)膜其他區(qū)域的胞吞作用則減少其表面積，這種動態(tài)過程對質(zhì)膜更新和維持細胞的生存與生長是必要的。 ? 四 、 穿胞運輸 ? 在細胞的一側(cè)形成胞飲小泡穿越細胞質(zhì) ， 另一側(cè)使小泡中的物質(zhì)釋放出去 。 如： – 肝細胞從血竇中吸收免疫球蛋白 A（ IgA） ， 通
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