小分子物质和离子的穿膜运输

小分子物质和离子的穿膜运输笔记，结合医学细胞生物学教材和老师ppt制作成，为考试月复习做准备，方便回顾复习。

穿膜运输

• 被动运输
  • 定义及特点:通过简单扩散或易化扩散实现物质由高浓度到低浓度的跨膜转运 ，动力来自物质的浓度梯度，不消耗细胞的代谢能
  • 种类
    • 简单扩散
      • 依赖膜的选着通透性
        • 易于通过膜的物质:脂溶性、非极性的不带电荷小分子物质
        • 不易通过膜的物质:带电荷物质，大分子物质
      • 特点:①溶质分子通过质膜自由扩散，不需要膜转运蛋白协助也称被动扩散 ②由高浓度到低浓度方向进行，所需能量来自高浓度本身所包含的势能，不需要细胞供能
      • 条件:①溶质在膜两侧保持一定的浓度差②溶质必须能透过膜
      • 例:苯、醇、类固醇激素及O2、CO2、N2
    • 通道运输
      • 定义:离子借助离子通道(通道蛋白)的介导，顺浓度梯度或电位梯度通过细胞膜的过程
      • 特点:介导被动运输，顺浓度梯度，转运过程不与溶质分子结合，对离子有高度选择性，转运速率快 多数不持续开放，受闸门控制
      • 门控通道类型
        • 配体门控通道:离子通道型受体，与胞外特定配体结合后构象改变，闸门打开 乙酰胆碱受体是典型的配体门控阳离子通道
        • 电压门控通道:跨膜电位的改变(直接因素)诱发通道蛋白构象变化使通道开放 开放时间只有几毫秒，主要存在于可兴奋细胞，如神经元，肌细胞及腺上皮细胞
        • 应力激活通道:通道蛋白受应力作用，引起构象改变开启门，离子进入细胞引起电位变化 产生电信号，如内耳毛细胞感受声波震动
    • 易化扩散 (帮助扩散)
      • 定义及特点:在特异性的载体蛋白介导下，一些非脂溶性(或亲水性)的物质顺电化学梯度， 不耗细胞代谢能，属于被动运输 主要例子:葡萄糖载体蛋白
      • 特点:①结构特异性:介导该扩散的载体蛋白与所转运分子有特异性结合位点，只能识别一种或一类 ②饱和现象:当转运分子浓度增高到一定，所有载体蛋白结合位点都被占满时，底物转运速率最大 不再随底物浓度增加而增大③竞争性抑制:竞争性抑制剂与底物分子竞争载体蛋白结合位点从而阻 断底物分子转运现象
      • 易化扩散载体蛋白特点
        • 与被转运溶质分子有特异性结合位点
        • 与溶质分子可进行暂时的、可逆性结合
        • 通过构象变化将溶质分子转运至另一侧
        • 恢复原有构象，有最大速率
        • 可被竞争性抑制剂阻断
• 主动运输
  • 特点:小分子物质逆浓度梯度或电化学梯度运输，耗能(通过水解ATP获能，膜两侧离子浓度梯度供能，由特异性载体蛋白介导，通过构象变化进行转运
  • 种类
    • ATP直接提供能量(ATP驱动泵)(原发性主动运输)
      • ATP驱动泵(ATP驱动蛋白，运输ATP酶) 特点:①属穿膜蛋白，在膜的胞质侧有一个或多个ATP结合位点， 能够水解ATP使自身磷酸化，利用其水解释放的能量将物质 从低浓度到高浓度转运，称为“泵”②具有转运专一性
    • ATP间接提供能量(协同运输)(继发性主动运输)
      • 协同运输特点
        • 由钠钾泵(或氢泵)与载体蛋白(转运体)协 同作用间接消耗ATP,离子梯度驱动的主动运输
        • 物质穿膜运输所需直接动力来自膜两侧离子 的电化学梯度
        • 通过钠钾泵(或氢泵)维持这种离子电化学梯度
      • 类型
        • 共运输:载体蛋白介导的两种溶质分子相同方向的联合转运物质的 逆浓度梯度运输与所依赖的钠、氢离子顺浓度的运输两者方向相同 如钠离子葡萄糖，钠离子氨基酸，钠离子维生素同向转运体等
        • 对向运输:同一种转运体将两种不同的离子或分子向膜的相反方向的 运输过程，由离子浓度梯度驱动。如钠钙离子交换体，钠氢交换体
      • 协调运输是与离子梯度相偶联的主动运输过程，是有膜上钠钾泵等和特异性的载体蛋白 共同协作完成