文档介绍：第五章物质的跨膜运输
●被动运输(passive transport)
●主动运输(active transport)
●胞吞作用(endocytosis)与胞吐作用(exocytosis)
物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一。
被动运输(passive transport)
特点:运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白
类型:简单扩散(simple diffusion)、协助扩散(facilitated diffusion)
膜转运蛋白:
载体蛋白(carrier proteins)——通透酶(permease)性质;
介导被动运输与主动运输。
通道蛋白(channel proteins)——高效转运离子,没有饱和值;
离子通道是门控的;只介导被动运输。
类型: 电压门通道(voltage-gated channel)
配体门通道(ligand-gated channel)
压力激活通道(stress-activated channel)
主动运输(active transport)
●特点:运输方向、跨膜动力、能量消耗、膜转运蛋白
被动与主动运输的比较
●类型:三种基本类型
由ATP直接提供能量的主动运输—ATP泵
P-离子泵如钠钾泵(结构与机制)、钙泵、氢泵
V-型质子泵、F-型质子泵
ABC超家族
协同运输(cotransport)
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
物质的跨膜转运与膜电位
胞吞作用(endocytosis) 与胞吐作用(exocytosis)
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。
●胞吞作用
●胞吐作用
胞吞作用
●胞饮作用(pinocytosis)与吞噬作用(phagocytosis)。
胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别
●受体介导的内吞作用
●胞内体(endosome)及其分选作用
胞吐作用
●组成型的外排途径(constitutive exocytosis pathway)
所有真核细胞
连续分泌过程
用于质膜更新(膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子)
default pathway:除某些有特殊标志的駐留蛋白和调节的分泌泡外,
其余蛋白的转运途径:粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面
●调节型外排途径(regulated exocytosis pathway)
特化的分泌细胞
储存——刺激——释放
产生的分泌物(如激素、粘液或消化酶)
具有共同的分选机制,分选信号存在于蛋白本身,
分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定
●膜泡运输:动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的
细胞通讯与细胞识别
●细胞通讯(munication)
●细胞识别(cell recognition)
细胞通讯(munication)
一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建,协调细胞的功能,控制细胞的生长和分裂是必须的。
●细胞通讯方式:
分泌化学信号进行通讯
内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine)
自分泌(autocrine) 化学突触(chemical synapse)
接触性依赖的通讯:
细胞间直接接触,信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白
间隙连接实现代谢偶联或电偶联
细胞识别(cell recognition)
●概念:
细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(配体)选择性地相互作用,而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
●信号通路(signaling pathway)
细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。
细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,将胞外信号转导为胞内信号,最终调节特定基因的表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称之为细胞信号通路。
细胞的信号分子与受体
●信号分子(signal molecule)
亲脂性信号分子
亲水性信号分子
气体性信号分子(NO)
●受体(receptor)多为糖蛋白
●第二信使(second messenger)
●分子开关(molecular switches)