细胞膜结构与功能.ppt

载体蛋白的转运方式单向转运同向转运反向转运共转运壹贰通道形成载体。06离子载体是一类可溶于脂双层的疏水性的小分子，它能增加脂双层对离子的透性。大多数离子载体是又微生物合成的，有的离子载体本身就是抗生素。在天然膜和人工膜的研究中离子载体被广泛用于增加膜对一些特殊离子的透性，是研究离子运输的有用工具。离子载体可分为移动性离子载体和通道形成载体。04?缬氨霉素：链霉菌抗生素，特异的K+载体01?短杆菌肽A：由两个单体分子头-头相对的二聚体形成跨膜通道，能选择性地让一价阳离子顺电化学梯度通过。03移动性离子载体05?尼日利亚霉素：进行H+和K+的交换02例：离子载体（ionophores）缬氨霉素K+载体缬氨霉素结构K+—缬氨霉素复合物短杆菌肽A在脂双层中形成的二聚体Skou等关于Na+，K+-ATP酶的实验

实验设计：制备红细胞血影（ghost），观察ATP水解情况和膜内外K+，Na+浓度的关系。实验结果：a．K+和Na+的运输与ATP的水解紧密相偶联；b．离子的运输与ATP的水解只有在Na+和ATP存在于血影膜内侧，而K+存在于膜外侧时才能发生；c．鸟苯苷只有在血影膜外侧时因竞争K+结合位置才能起到抑制作用；K+可被其它正一价离子（如NH4+）取代，而Na+则不能被取代。d．每水解一个ATP分子向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+；e.将提纯的Na+，K+-ATP酶重建在人工膜脂质体上，当有ATP和Mg+存在时，重建ATP酶有向膜外运送Na+向膜内运送K+的功能。K+Na+ATPADPNa+，K+-ATP酶Na+-K+-ATPase的体外重建Na+-K+-ATPase去污剂微囊脂-去污剂微囊增溶的膜蛋白去污剂微囊外加的磷脂透析纯化的膜蛋白Na+-K+-ATPase在脂质体上重建纯化Na+.K+-ATPase的亚基结构及其在膜上定位Na+-K+-ATPase的作用模型ATPADP细胞外细胞质1.细胞质中3个Na+结合到酶分上暴露的Na+结合部位H2O????????????????????细胞外细胞质3Na+2K+2.酶分子中Asp残基磷酸化诱导构象改变，导致Na+释放到胞外4.当酶分去磷酸化后构象发生改变，将K+释放到胞内3.细外2个K+结合到酶分上暴露的K+结合部位5.3个Na+结合部位重新暴露，又一轮转运过程开始依赖ATP离子泵的三种类型P-typeV-typeF-type(H+-ATPase)(Na+-K+-ATPase)(线粒体、叶绿体ATP合酶)脂双层细胞外细胞内葡萄糖的协同运送系统细菌中糖通过基团运送的主动运送细胞质糖磷酸磷酸转换酶系统糖细菌膜细胞外丙酮酸PEP糖的基团转运机制细胞膜上HCO3-和Cl-的交换带3蛋白在红细胞膜上可能分布示意图细胞膜上HCO3-和Cl-的交换代谢产生CO2进入的红细胞CO2+H2OHCO3-+H+Cl-HCO3-+H+Cl-CO2+H2O碳酸酐酶碳酸酐酶CO2HCO3-Cl-HCO3-Cl-(HCO3-溶于血浆)(HCO3-从血浆进入红细胞)(CO2离开红细胞被呼出体外)呼吸细胞中肺部Cl-—HCO3-交换蛋白三、生物大分子的跨膜运送生活细胞需要主动地摄入或排出蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子，不同细胞器、房室之间也有大分子的跨膜转位，这个过程涉及许多重要的生命现象，阐明大分子的跨膜运送的分子机制具有重大的理论意义和应用前景，已成为新的热门研究领域。1、蛋白质跨膜运输的基本途径2、新生肽链经由内质网膜转位3、蛋白质跨膜转位进入线粒体及叶绿体线粒体蛋白质的跨膜运送图例蛋白质运输的基本途径细胞溶质细胞核过氧化物酶体线粒体质体内质网细胞表面胞内体溶酶体高尔基体分部囊泡内吞外排孔门运输跨膜转位囊泡运输内质网—高尔基体可视为胞内蛋白质和生物膜合成—组装分拣和运输中心分泌蛋白质的合成和胞吐作用内质网1高尔基体2泡3泡4泡融入质膜5核糖体6芽泡7粗糙内质网上的核糖体合成的蛋白质分两类，一种进入内质网腔，经一系列加工、修饰、包装、投送，进入溶酶体、质膜或分泌到胞外；另一种则与内质网(ER)膜结合，留在内质网或经内质网