第五章物質的跨膜運輸(編輯修改稿)
2024-09-12 01:34 本頁面
【文章內容簡介】 和性。 （三）主動運輸 (active transport) ? 載體蛋白所介導、逆著電化學梯度或濃度梯度 ? 3種類型 – ATP 驅動泵（ ATP直接供能） – 協(xié)同轉運或偶聯轉運（ ATP間接提供能量） – 光驅動泵 協(xié)同轉運蛋白 ?概念 由 Na+K+泵 （ 或 H+泵 ） 與載體蛋白協(xié)同作用 ， 靠 間接消耗 ATP所完成的主動運輸方式 。 ?類型與機制 根據物質運輸方向與離子順電化學梯度的轉移方向的關系 ， 協(xié)同轉運又可分為： ? 同向轉運 :物質運輸方向與離子轉移方向相同 （ 如：小腸細胞吸收葡糖糖和氨基酸 ） ? 反向轉運 :物質跨膜轉運的方向與離子轉移的方向相反 如：動物細胞常通過 Na+驅動的 Na+/H+反向轉運的方式來轉運 H+以調節(jié)細胞內的 pH。 同向轉運 反向轉運 第二節(jié) ATP驅動泵與主動運輸 ? ATP 驅動泵通常又稱為轉運 ATPase，分為 4類 – P型泵 、 V型質子泵 、 F型質子泵 和 ABC超家族 一、 P 型泵 (Ptype pump) ? 2 個 α 催化亞基 ，具有 ATP 結合位點 ； 2 個 β 調節(jié)亞基 ? 至少有一個 α 催化亞基 發(fā)生磷酸化和去磷酸化反應 ，改變轉運泵的構象，實現離子的跨膜轉運 ? 轉運泵水解 ATP 使自身 形成磷酸化的中間體 ■ P型離子運輸泵的作用機理 P型泵的主要特點 :都是跨膜蛋白，并且是由一條多肽完成所有與運輸有關的功能，包括 ATP的水解、磷酸化和離子的跨膜運輸。 Na+K+ATP酶的分子結構： αβ兩種亞基組成的二聚體。 α 亞基具有 ATP酶的活性； β 亞基是具有組織特異性的糖蛋白。 （一） Na+K+ 泵（ Na+K+ ATPase） Figure 1114 Molecular Biology of the Cell (169。 Garland Science 2022) 1. Na+K+ 泵 結構與轉運機制 ? 由 2 個 α 和 2 個 β 亞基組成四聚體 烏苯苷（ ouabain）用作強心劑的原理？ 1. Na+K+ 泵 結構與轉運機制 泵入 2K+ 結合 3Na+ 磷酸化 泵出 3Na+ 結合 2K+ 去磷酸化 鈉鉀泵工作的特性： Ptype： 依賴 自磷酸化來轉運離子的離子泵。 2. Na+K+ 泵主要生理功能 A. 維持 細胞膜電位 B. 維持動物細胞滲透平衡 2. Na+K+ 泵主要生理功能 C. 吸收營養(yǎng) 動物細胞對葡萄糖或氨基酸等有機物吸收的能量由蘊藏在Na+ 電化學梯度中的勢能提供 植物細胞、真菌和細菌通常利用質膜上的 H+ATPase 形成的 H+ 電化學梯度來吸收營養(yǎng)物 Na+/K+ 泵具有三個重要作用 : 一是維持了細胞 Na+離子的平衡，抵消了 Na+離子的滲透作用 。 二是在建立細胞質膜兩側 Na+離子濃度梯度的同時，為葡萄糖協(xié)同運輸泵提供了驅動力 。 三是 Na+泵建立的細胞外電位，為神經和肌肉電脈沖傳導提供了基礎。 地高辛、烏本苷等強心劑抑制其活性； Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。 （二） Ca2+ 泵及其他 P 型泵 ? 細胞質基質中 低Ca2+ 濃度的維持主要得益于質膜或細胞器膜上的鈣泵 ? 每消耗 1 分子ATP 從細胞質基質泵出 2 個 Ca2+ 1. Ca2+ 泵的結構與功能 Asp磷酸化 鈣離子泵 ? 作用：維持細胞內較低的鈣離子濃度 （ 胞內鈣濃度 107M， 胞外 103M） （ 泵入胞外或者內質網內 ） 。 ? 位置： 質膜 （ 胞內 C端與鈣調蛋白結合 ） 、 內質網膜 。 ? 類型： P型離子泵 ， 每分解一個 ATP分子 ， 泵出 2個 Ca2+。位于肌質網上的鈣離子泵占肌質網膜蛋白質的
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