細胞生物學物質(zhì)的跨膜運輸ppt課件

1、膜轉(zhuǎn)運蛋白與物質(zhì)的跨膜運輸膜轉(zhuǎn)運蛋白與物質(zhì)的跨膜運輸 細胞膜的選擇通透性：指細胞膜在選擇性地允許一些物質(zhì)經(jīng)過的同時，阻止另一些物質(zhì)經(jīng)過，又稱為膜的半透性。 細胞膜的物質(zhì)運輸方式： 小分子物質(zhì)和離子的跨膜運輸 被動運輸、自動運輸 大分子和顆粒物質(zhì)的膜泡運輸 胞吞作用、胞吐作用功能 一被動運輸：物質(zhì)由高濃度一側經(jīng)過膜到低濃度一側而不耗費代謝能的一種運輸方式。 1、簡單分散：物質(zhì)順濃度梯度從膜的一側運送到另一側，既不需求耗費能量，也無需專注性蛋白做載體疏水脂溶性非極性小分子、不帶電的極性小分子功能功能 2、協(xié)助分散：又稱易化分散，是物質(zhì)由高濃度到低濃度的一種穿膜運輸方式，它不耗費細胞的代謝能，但需求

2、專注性的跨膜蛋白的協(xié)助 a.閘門通道蛋白介導的協(xié)助分散 電壓閘門通道：只需當膜電位發(fā)生變化時，閘門才開啟的離子通道例：Na+通道、Ca2+通道 配體閘門通道：配體與通道蛋白上的受體結合，引起通道蛋白構象發(fā)生變化，使閘門開放。 壓力激活通道：受壓力調(diào)控，如聽覺毛細胞離子通道。功能功能 離子通道運輸離子的特點： (1)、速度快； (2)、具有高度選擇性； (3)、開放的延續(xù)性。功能 b.載體蛋白介導的協(xié)助分散 在膜的一側，溶質(zhì)分子與載體蛋白上專注的結合位點結合，載體蛋白構象發(fā)生變化，將溶質(zhì)分子運至膜的另一側，載體蛋白與溶質(zhì)分別后，又恢復到原來的構象例：葡萄糖、氨基酸、核苷酸 通道蛋白只進展被動運輸

3、，而載體蛋白既可被動運輸，又可自動運輸。功能功能 C.特點 1飽和性 2高度選擇性 3蛋白量變性劑對膜轉(zhuǎn)運蛋白 有抑制造用功能 二自動運輸：物質(zhì)由低濃度的一側經(jīng)過膜到高濃度的一側，同時耗費代謝能的一種物質(zhì)運輸方式。在運輸過程中，需求載體蛋白的參與。 1、Na+-K+-ATP酶 Na+-K+泵 a、 Na+、K+的轉(zhuǎn)運與ATP水解偶聯(lián) b、 Na+與ATP在膜內(nèi)側， K+的在膜外側 c、 一個ATP酶分子水解1000個ATP/秒，水解1個ATP能同時轉(zhuǎn)運3個Na+出胞和2個K+入胞 作用：維持細胞膜兩側正常的離子梯度、膜的正常興奮性、浸透壓的平衡和細胞體積的恒定。功能功能2、 Ca2-ATP酶鈣

4、泵特點：每個Ca2 ATP酶每秒水解10個ATP,每個ATP轉(zhuǎn)運兩個Ca2出胞或進入肌質(zhì)網(wǎng)作用：維持細胞內(nèi)低外高的濃度差、跨膜信息傳送、肌肉收縮。功能 ( (一一) )協(xié)同轉(zhuǎn)運協(xié)同轉(zhuǎn)運 由膜兩側離子梯度儲存的能量提供由膜兩側離子梯度儲存的能量提供動力，間接耗費動力，間接耗費ATPATP，同時也需求膜上的，同時也需求膜上的特異性載體參與。特異性載體參與。 同向協(xié)同運輸：同向協(xié)同運輸：Na+Na+與葡萄糖與葡萄糖 反向協(xié)同運輸：反向協(xié)同運輸：Na+Na+與與H+H+功能 單純分散單純分散 被動運輸被動運輸 通道蛋白介導的協(xié)助分散通道蛋白介導的協(xié)助分散 易化分散易化分散 載體蛋白介導的協(xié)助分散載體蛋

5、白介導的協(xié)助分散 鈉鉀泵鈉鉀泵自動運輸自動運輸 鈣泵鈣泵 協(xié)同轉(zhuǎn)運協(xié)同轉(zhuǎn)運功能功能膜泡運輸：細胞在轉(zhuǎn)運大分子和顆粒物質(zhì)的過程膜泡運輸：細胞在轉(zhuǎn)運大分子和顆粒物質(zhì)的過程中，物質(zhì)被包裹在膜脂雙分子層圍成的囊泡中，中，物質(zhì)被包裹在膜脂雙分子層圍成的囊泡中，經(jīng)過囊泡與細胞膜的交融進展轉(zhuǎn)運，這種運輸經(jīng)過囊泡與細胞膜的交融進展轉(zhuǎn)運，這種運輸方式稱為膜泡運輸。方式稱為膜泡運輸。特點：不與細胞質(zhì)內(nèi)其他構造直接接觸和混合特點：不與細胞質(zhì)內(nèi)其他構造直接接觸和混合囊泡只與特定膜交融，直接轉(zhuǎn)運囊泡只與特定膜交融，直接轉(zhuǎn)運耗費代謝能。耗費代謝能。根本方式：胞吞作用、胞吐作用根本方式：胞吞作用、胞吐作用功能一胞吞作用又稱

6、入胞作用，指經(jīng)過細胞膜的變形運動，將細胞分外大分子或顆粒物質(zhì)包裹成膜泡運進細胞的過程。胞吞作用主要分為三類：1.吞噬作用：攝入大的顆粒，如細菌和細胞碎片。原生動物攝食方式，哺乳動物只需少數(shù)特化的細胞，如巨噬細胞等才有攝入和消化大顆粒的吞噬作用。2.胞飲作用：攝入液體和溶質(zhì)分子進入細胞的過程。大多數(shù)細胞都具有胞飲作用。功能3.受體介導的胞吞作用：有一些物質(zhì)的內(nèi)吞，首先與細胞膜上的受體結合，然后細胞膜內(nèi)陷構成有被小窩，繼而構成有被小泡，這種內(nèi)吞方式稱為受體介導的胞吞作用。例：LDL攝取過程功能功能 有被小泡：網(wǎng)格蛋白有被小泡、非網(wǎng)格蛋白有有被小泡：網(wǎng)格蛋白有被小泡、非網(wǎng)格蛋白有被小泡被小泡 a.網(wǎng)

7、格蛋白有被小泡與細胞攝取特異的膜結合網(wǎng)格蛋白有被小泡與細胞攝取特異的膜結合配體、高爾基體到溶酶體及分泌泡之間的物質(zhì)配體、高爾基體到溶酶體及分泌泡之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關。轉(zhuǎn)運有關。 b.非網(wǎng)格蛋白有被小泡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體或非網(wǎng)格蛋白有被小泡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體或前往、高爾基體各扁平囊之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關。前往、高爾基體各扁平囊之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關。 網(wǎng)格蛋白又稱籠形蛋白，由根本骨架為三臂蛋網(wǎng)格蛋白又稱籠形蛋白，由根本骨架為三臂蛋白。白。功能功能二胞吐作用又稱出胞作用，指將細胞內(nèi)的分泌物質(zhì)、未分解物質(zhì)等，經(jīng)過膜泡轉(zhuǎn)運至細胞膜與之交融，將膜泡內(nèi)物質(zhì)排出細胞外的過程。過程：RER上合成分泌蛋白高爾基復合體上加

8、工分泌囊泡與膜結合，釋放到膜外胞吐作用分為兩種途徑：構造分泌途徑幾乎存在于一切細胞中、調(diào)理分泌途徑只存在于某些特化的分泌細胞功能功能三質(zhì)膜的循環(huán)胞吞作用和胞吐作用是兩個相反的過程。胞吞作用使部分細胞膜成為轉(zhuǎn)運小泡的膜而進入細胞內(nèi)，經(jīng)胞吐作用分泌囊泡膜又回到細胞膜，兩者相輔相成，堅持了細胞膜的相對穩(wěn)定和動態(tài)平衡。細胞外表 細胞外表細胞外表cell surface是指包圍在是指包圍在細胞質(zhì)外，由細胞外被、細胞膜和膜下細胞質(zhì)外，由細胞外被、細胞膜和膜下溶膠層構成的一個多功能復合構造體系，溶膠層構成的一個多功能復合構造體系，還包括細胞銜接和細胞外表的特化構造。還包括細胞銜接和細胞外表的特化構造。 細胞

9、外被細胞外被 細胞外表細胞外表 細胞膜細胞膜 膜下溶膠層等膜下溶膠層等細胞外表一、細胞外被一、細胞外被糖萼組成：糖萼組成：細胞膜糖蛋白細胞膜糖蛋白和糖脂的寡糖和糖脂的寡糖鏈向外伸展、鏈向外伸展、交錯而成。交錯而成。細胞外表 細胞外被的功能：細胞外被的功能： 1、維護作用、維護作用 2、細胞識別和黏著、細胞識別和黏著 指細胞與細胞之間或細胞與大分子之間，經(jīng)指細胞與細胞之間或細胞與大分子之間，經(jīng)過受體與配體、抗原與抗體的相互作用所產(chǎn)生過受體與配體、抗原與抗體的相互作用所產(chǎn)生的相互識別和鑒別，具有組織特異性。的相互識別和鑒別，具有組織特異性。 3、細胞免疫、細胞免疫 細胞免疫：細胞外表抗原與抗體相互

10、識別并產(chǎn)細胞免疫：細胞外表抗原與抗體相互識別并產(chǎn)生免疫應對的過程。生免疫應對的過程。 常見的細胞外表抗原：紅細胞外表血型抗原、常見的細胞外表抗原：紅細胞外表血型抗原、白細胞外表組織相容性抗原白細胞外表組織相容性抗原細胞外表人紅細胞外表人紅細胞外表ABO血型抗原血型抗原組織相容性抗原 主要是人類白細胞抗原HLA，由第6對染色體上的HLA復合體各位點內(nèi)的等位基因編碼。HLA存在于一切有核細胞，包括血小板和網(wǎng)織紅細胞外表，以淋巴細胞外表密度最高。HLA參與免疫應對、免疫調(diào)理、移植排斥等，同時HLA的某些型別與某些疾病相關。 HLA的醫(yī)學意義一與同種器官移植的關系：同種異體器官移植物存活率的高低主要取

11、決于供者和受者之間HLA型別的類似程度。在同卵雙生子之間的器官移植勝利率最高，其次為同胞、親屬。二與輸血反響的關系：多次接受輸血的患者會發(fā)生非溶血性輸血反響，主要表現(xiàn)為發(fā)熱、白細胞減少和蕁麻疹等病癥。其緣由是由于受者或供者體內(nèi)存在抗白細胞和血小板HLA抗原的抗體。三與某些疾病的關系：HLA是第一個被發(fā)現(xiàn)與疾病有明確關系的遺傳系統(tǒng)，現(xiàn)知60余種疾病與HLA有關聯(lián)，如強直性脊柱炎患者中90以上具有HLA-B27抗原。四HLA表達異常與疾病的關系：HLA-I類抗原在細胞癌變時表達量顯著降低，因此不能向Tc細胞有效地提呈抗原并結合CD8分子以激活Tc細胞的殺傷活性，從而逃避機體免疫系統(tǒng)的免疫監(jiān)視作用。

12、HLA-II類抗原在某些細胞外表表達異常增高，可導致器官特異性本身免疫病。如I型糖尿病患者的胰島細胞外表可發(fā)現(xiàn)HLA-II類抗原的異常表達，從而將本身抗原提呈給本身反響性T細胞，引起胰島細胞損傷，導致糖尿病。細胞外表 免疫系統(tǒng)的B 淋巴細胞產(chǎn)生抗體叫做免疫球蛋白。這些抗體對由被各種各樣微生物帶入系統(tǒng)中特異的抗原(或異物分子)起反響。主要劃分成五種抗體(IgA，IgG， IgM，IgD 和IgE) 。各類抗體有其獨特的化學構造和特異作用。IgG 代表免疫球蛋白G 或抗體G等等。每類抗體包括數(shù)以萬計不同的對不同的微生物，食物和化學制品抗體。體液免疫應對免疫球蛋白體液免疫應對免疫球蛋白細胞外表 Ig

13、A ：IgA 是介入維護鼻粘膜和小腸粘膜免受是介入維護鼻粘膜和小腸粘膜免受微生物損害的抗體。微生物損害的抗體。 IgG ：當身體由同樣微生物再次入侵后，：當身體由同樣微生物再次入侵后，IgG 抗體由抗體由B 淋巴細胞產(chǎn)生。還是獨一可以經(jīng)過胎淋巴細胞產(chǎn)生。還是獨一可以經(jīng)過胎盤的抗體。盤的抗體。 IgM ：當新的微生物進入體內(nèi)，：當新的微生物進入體內(nèi)，IgM 通常是免通常是免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的第一抗體，它是人體最早的防御疫系統(tǒng)產(chǎn)生的第一抗體，它是人體最早的防御系統(tǒng)。系統(tǒng)。 IgD:血清中的功能不清楚，作為血清中的功能不清楚，作為B淋巴細胞淋巴細胞成熟的標志。成熟的標志。 IgE ：IgE 是介入一切種類

14、過敏的抗體。是介入一切種類過敏的抗體。 細胞外表 、接觸抑制 當體外培育的正常細胞貼壁生長到一定密度時，就會相互接觸沿培育瓶底鋪展成單層細胞，并不再增殖的景象。 腫瘤細胞的三個根本特征：不死性、遷移性、失去接觸抑制。細胞外表 二、膜下溶膠層：二、膜下溶膠層： 在細胞膜內(nèi)側有厚度為在細胞膜內(nèi)側有厚度為0.10.2um的較黏滯而透明的溶膠層，內(nèi)含的較黏滯而透明的溶膠層，內(nèi)含微絲、微管與膜上的蛋白質(zhì)直接或間接微絲、微管與膜上的蛋白質(zhì)直接或間接相連，具維持細胞形狀、參與調(diào)控膜蛋相連，具維持細胞形狀、參與調(diào)控膜蛋白挪動的作用。白挪動的作用。細胞外表紅細胞膜骨架紅細胞膜骨架蛋白：蛋白：血影蛋白血影蛋白肌動蛋白肌動蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白帶帶4.1蛋白蛋白錨蛋白錨蛋白內(nèi)收蛋白內(nèi)收蛋白細胞外表 三、