跨膜转运

对细胞生物学 跨膜运输 一章的整理，包括了其中绝大部分知识点

跨膜运输

• 简单扩散
  • 定义：小分子物质以热自由运动形式顺电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层
  • 作用对象
    • 脂溶性分子，小的、不带电荷的分子
  • 通透性
    • 脂双层通透性取决于分子大小、极性
• 被动运输（协助扩散）
  • 定义：溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式
  • 动力
    • 电化学梯度或浓度梯度
  • 作用对象
    • 小分子、糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢物等
• 主动运输
  • 分类
    • 协同转运蛋白
      • 分类
        • 同向转运协同蛋白
        • 反向转运协同蛋白
      • 本质
        • 一种物质逆梯度转运与一种或多种物质顺浓度梯度转运相偶联
      • 能量来源
        • 存储在一种物质的电化学梯度中，间接耗能
    • ATP驱动泵（ATPase）
      • 定义
        • 直接水解ATP提供能量，使小分子或离子逆浓度梯度或电化学梯度转运
      • 本质
        • 能量偶联的化学反应过程
      • 分类
        • P型
          • 作用：大部分都是离子泵，负责Na+、K+、H+、Ca2+梯度的形成与维持
          • 例子
            • Na+—K+泵
              • 每消耗1ATP泵入2K泵出3Na
              • Na结合，a亚基磷酸化，K结合，去磷酸化
            • Ca2+泵
              • 1ATP泵出2Ca
            • P型H+泵
              • H泵出，驱动溶质进入细胞
        • V型
          • 利用ATP水解能量将H+泵入细胞器，维持细胞质中性细胞器酸性
        • F型
          • 利用质子动力势合成ATP（H顺过F泵，释放能量驱动合成ATP0
        • ABC超家族
          • 结构
            • 两个跨膜结构域（T），两个胞质侧ATP结合结构域(A）
    • 光驱动泵
      • 本质
        • 物质转运与光能输入相偶联
      • 存在
        • 细菌细胞
• 胞吞与胞吐
  • 作用对象
    • 大分子与颗粒性物质
  • 胞吞
    • 质膜内陷成囊泡
    • 分类
      • 依据：胞吞泡大小与形成机制
        • 吞噬作用
          • 胞吞泡直径大
          • 往往发生于特化的吞噬细胞如巨噬细胞
          • 功能
            • 原生生物：摄取营养物质
            • 高等生物：摄取营养，清除病原体及衰老凋亡细胞
          • 原理：信号触发应答
        • 胞饮作用
          • 直径小
          • 发生于所有的真核细胞
          • 分类
            • 网格蛋白依赖的胞饮作用
              • 网格蛋白形成网格蛋白包被小窝，发动蛋白造成颈部缢缩
  • 胞吐
    • 分泌泡
• 其他知识点
  • 离子浓度不同分布取决于：膜转运蛋白和脂分子自身的疏水性
  • 膜转运蛋白
    • 转运对象
      • 极性分子、代谢产物、离子
    • 载体蛋白
      • 原理
        • 特异溶质，构象改变
      • 特点
        • 高度特异性，通常指转运一类分子
        • 底物类似物竞争抑制，抑制剂非竞争抑制，依赖PH
      • 分类
        • 单向运输载体
        • 同向运输载体
        • 反向运输载体
    • 通道蛋白
      • 原理
        • 形成亲水性通道
      • 特点
        • 选择性、门控性
        • 选择性取决于通道孔径、形状、通道内带电荷氨基酸的分布
      • 分类
        • 离子通道蛋白
          • 特点
            • 高效
              • 动力：电化学梯度
            • 无饱和值
            • 门控
              • 开或关受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控
          • 分类
            • 电压门通道
            • 配体门通道
            • 应力激活通道
        • 孔蛋白
          • 存在位置
            • 革兰氏阴性菌的外膜、线粒体和叶绿体外膜
          • 特点
            • 选择性低，能通过较大分子
        • 水孔蛋白（AQP）
          • 特点
            • 部分组织对水分子快速跨膜转运
            • 高度特异性
          • 原理
            • 孔径不允许比水大的物质通过
            • （？）排除质子通过
          • AQP7、AQP8分别对甘油、尿素起作用
• 意义
  • 摄取营养物质
  • 排除代谢产物和废物
  • 维持离子浓度
  • 维持相对稳定内环境