导图社区 物质的跨膜运输
第五版细胞生物学第四章 物质的跨膜运输思维导图,包含膜转运蛋白与小分子及离子的跨膜运输,胞吞作用与胞吐作用等内容。
第五版细胞生物学第八章 细胞骨架思维导图,不对的地方请多指正。包含细胞内部被膜系统大致分割为三类结构:结构质基质、内膜系统和其他由膜所包被的细胞器,诸如线粒体、叶绿体、过氧化氢酶体和细胞核等。
第五版细胞生物学第五章 细胞质基质与内膜系统思维导图
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第四章 物质的跨膜运输
膜转运蛋白与小分子及离子的跨膜运输
膜转运蛋白
离子浓度差的调控
一是一套特殊的膜转运蛋白的活性,二是质膜本身的脂双层的疏水特性
分类
载体蛋白
分布
几乎存在于所有类型的生物膜上,属于多次跨膜蛋白
功能
不同生物膜和不同的溶质功能也各不相同
举例:线粒体内膜上有输入丙酮酸和ADP以及输出ATP的载体蛋白
通道蛋白
普遍存在于各类真核细胞的质膜以及细胞内膜上
类型
离子通道
形成选择性和门控性跨膜通道,离子是否通过取决于通道的直径和形状
特征
具有极高的运转速率
门控性
通道的开启和关闭受膜电位变化、化学变化和压力刺激的调控
电压门控通道
配体门控通道
应力激活通道
孔蛋白
存在于革兰氏阴性细菌的外膜及线粒体和叶绿体的外膜,选择性较低,能通过较大的分子
水孔蛋白
小分子及离子的跨膜运输类型
被动运输
简单扩散
非极性分子更容易跨膜,小分子更容易跨膜
协助扩散(易化扩散)
葡糖转运蛋白(GLUT)
植物水孔蛋白在种子萌发、细胞伸长、气孔运动、受精等过程种调节水分的快速跨膜转运
存在于广泛所有细胞质膜上
主动运输
ATP驱动泵
能量偶联
协同转运蛋白(偶联转运蛋白)
同向协同转运蛋白
小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等
反向协同转运蛋白
如质膜上钠离子和氢离子的交换
光驱动泵
主要发现在细菌细胞,对溶质的主动运输与光能的输入相关联,如菌紫红质
ATP驱动泵与主动运输
ATP驱动泵也称为转运ATP酶
P型泵
结构特点
都有两个独立的α催化亚基,具有ATP结合位点。在转运离子的过程中至少有一个α催化亚基磷酸化或去磷酸化,使构象发生改变而转运离子
钠钾泵
是一个由两个α亚基和β亚基组成的分子,α亚基和钠离子结合改变空间构型。消耗一个ATP泵出3个钠离子和2个钾离子
生理功能
维持细胞膜电位
维持动物细胞渗透平衡
吸收营养
钙离子泵
结构
又称钙离子-ATP酶,分布在所有真核细胞的质膜和某些细胞器如内质网、叶绿体和液泡膜上。在肌肉细胞的基质网膜上,钙离子泵占肌质网膜蛋白90%以上,每消耗1分子ATP将2个钙离子运输
作用
维持细胞质基质中低浓度的游离钙离子
对调节肌细胞的收缩运动至关重要
其他P型泵
质子泵
细菌细胞对糖和氨基酸的摄取主要由质子驱动的同向协同转运完成
V型质子泵
广泛存在于动物细胞的内体膜、溶酶体膜、破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜,以及植物、酵母和其他真菌细胞的液泡膜上
V型泵和F型泵有些类似,比P型泵更加复杂,在功能上都转运质子,不形成磷酸化的中间体
F型质子泵
存在细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上
ABC超家族
是一类ATP驱动泵,又叫ABC转运蛋白,是一类最大的转运蛋白
ABC蛋白在肝、小肠和肾等器官分布丰富,能将天然毒物和代谢废物排出体外
相关疾病
囊性纤维化
胞吞作用与胞吐作用
胞吞作用
吞噬作用
吞噬体
通过吞噬作用形成胞吞泡
摄取营养物
清除侵染机体的病原体以及衰老或凋亡的细胞
胞饮作用分类
网格蛋白依赖的胞吞作用
组成
网格蛋白由3个二聚体组成。3个二聚体形成三脚蛋白复合体,是包被的结构单位。
过程
配体与膜受体结合----质膜凹陷形成包被小窝---发动蛋白水解使颈部溢缩,形成膜泡,最后转接给内体
胞膜窖依赖的胞吞作用
窖蛋白,同网格蛋白相同,最后转接给膜胶体
大型胞饮作用
非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞吞作用
吞噬作用和胞饮作用的区别
吞噬作用形成的吞噬泡直径大于250nm,而胞饮作用形成的胞饮泡直径小于150nm.
所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液及可溶性分子,而吞噬作用往往发生于一些特化的吞噬细胞如巨噬细胞。
胞吐作用
组成型胞吐作用
正常的蛋白质合成途径
调节型胞吐作用
特化的分泌细胞,分泌细胞产生的分泌物储存在分泌泡中,当细胞在受到信号刺激是释放
其他概念
内体
是动物细胞内由膜包裹的细胞器,作用是传输由胞吞作用新摄入的物质到溶酶体