第五章物质的跨膜运输——翟中和细胞生物学.ppt

协同转运 ?概念 由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用，靠 间接消耗ATP所完成的主动运输方式。 ?类型与机制 根据物质运输方向与离子顺电化学梯度的转移方向的关系，协同转运又可分为： 同向转运:物质运输方向与离子转移方向相同（图示） 反向转运:物质跨膜转运的方向与离子转移的方向相反 如：动物细胞常通过Na+驱动的Na+/H+反向转运的方式来转运H+以调节细胞内的pH。 同向转运 反向转运 ? 离子跨膜转运与膜电位 膜电位：细胞膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和。 ?静息电位：细胞在静息状态下的膜电位。 ?动作电位：在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜 电位。 ?极化：静息电位是细胞膜内外相对稳定的电位差，质膜内为负值，质膜外为正值，这种现象又称极化。 静息电位的产生 静息电位主要是由质膜上相对稳定的离子跨膜运输或离子流形成的。 过程： Na+—K+泵的工作使细胞内外的Na+和K+浓度远离平衡态分布，胞内高浓度的K+是细胞内有机分子所带负电荷的主要平衡者。处于静息状态的动物细胞，质膜上许多非门控的K+渗漏通道通常是开放的，而其他离子通道却很少开放。所以静息膜允许K+通过开放的渗漏通道顺电化学梯度流向胞外。随着正电荷转移到胞外而留下胞内非平衡负电荷，结果是膜外阳离子过量和膜内阴离子过量，从而产生外正内负的静息膜电位。 动作电位的产生 当细胞接受刺激信号(电信号或化学信号)超过一定阈值时，电压门Na+通道将介导细胞产生动作电位。 过程：细胞接受阈值刺激，Na+通道打开，引起Na+通透性大大增加，瞬间大量Na+流人细胞内，致使静息膜电位减小乃至消失，即为质膜的除极化过程。当细胞内Na+进一步增加达到Na+平衡电位，形成瞬间的内正外负的动作电位，称质膜的反极化，动作电位随即达到最大值。只有达到一定的刺激阈，动作电位才会出现。在Na+大量进入细胞时，K+通透性也逐渐增加，随着动作电位出现，Na+通道从失活到关闭，电压门K+通道完全打开，K+流出细胞从而使质膜再度极化，以至于超过原来的静息电位，此时称超极化。超极化时膜电位使K+通道关闭，膜电位又恢复至静息状态。 第三节、胞吞作用与胞吐作用 ●作用：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，又称膜泡运输或批量运输（bulk transport）。属于主动运输。 ●过程 ?胞吞作用:将细胞外营养物质等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动。 ?胞吐作用：将细胞内合成的功能分子（蛋白质和脂质等）和代谢废物送到细胞外。 （一）胞吞作用 胞饮作用 吞噬作用 胞吞作用 液体物质 胞饮泡 固体物质 吞噬泡 胞吞泡 胞吞作用的类型 胞吞作用：是通过细胞质膜内陷形成囊泡，称胞吞泡，将 外界物质裹进并输入细胞的过程。 （一）胞吞作用 2.胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别 （一）胞吞作用 3.受体介导的胞吞作用 根据包吞的物质是否有专一性，可将胞吞作用分为受体介导的包吞作用和非特异性的包吞作用。 受体介导的包吞作用是大多数动物细胞通过网格蛋白有被小泡从胞外基质摄取特定大分子的有效途径。 （一）胞吞作用 3.受体介导的胞吞作用 ●胞内体（endosome）及其分选作用 在受体介导的胞吞作用过程中，不同类型的受体具有不同的胞内体分选途径： 大部分受体返回它们原来的质膜结构域。 有些受体不能再循环而是进入溶酶体被消化。 有些受体被运至质膜不同的结构域，该过程成为转胞吞作用。 （二）胞吐作用 ● 组成型胞吐途径（constitutive exocytosis pathway） 所有真核细胞 途径：高尔基体反面网管区（TGN） →分泌囊泡→向质膜流动并与之融合 连续分泌过程 用于质膜更新（质膜外周蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子） （二）胞吐作用 ●调节型胞吐途径（regulated exocytosis pathway） ● 特化的分泌细胞 ● 途径： 分泌细胞产生分泌物——储存在分泌泡内—— 胞外信号刺激——分泌泡与质膜融合——内含 物释放。 本章小结 膜转运蛋白与物质的跨膜运输 一、脂双层的不透性和膜转运蛋白 载体蛋白、通道蛋白、通道蛋白与载体蛋白的异同 二、被动运输与