导图社区 细胞生物学第五章
大学细胞生物学物质跨膜运输知识点总结
教师资格证考试之教育知识与能力第一章重点，通过思维导图的形式总结出来，可以帮助参加教师资格考试的学生快速记忆知识点。内容包括：教育的产生与发展、教育学的产生与发展、教育的社会发展、教育目的、教育制度、教育与人的发展。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
物质的跨膜运输
细胞膜对溶质的通透性
脂溶性越大的分子越容易穿膜
小分子物比大分子物质更容易穿膜
不带电荷的颗粒更容易穿膜
亲水性分和离子的穿膜要依赖于专一性的跨膜蛋白
膜转运蛋白
载体蛋白
是与被运输的物质结合，然后通过自身的构象变化或移动完成运输的膜蛋白
特点
多为多次跨膜蛋白
转运底物的特异性
暂时性，可逆性
参与被动运输也参与主动运输
载体分子的三种变化形式
构像变化
旋转
穿梭式
糖、氨基酸、核苷酸等小分子物质运输
通道蛋白
是指横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，故又称离子通道
具有离子选择性
没有饱和值
离子通是门控的
类型
离子通道：大部分通道蛋白是离子通道
孔蛋白：革兰氏阴性菌的外膜及线粒体和叶绿体外膜；柱状亲水通道，选择性低。
水孔蛋白：水分子的跨膜通道
通道蛋白门控类型
电压闸门离子通道
带电荷的蛋白结构与会随框膜电位梯度的改变而发生相应的位移，从而使离子通道开启或关闭
配体闸门离子通道
细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭
压力激活闸门通道
通道蛋白感应力而改变构象，从而开启或关闭通道
穿膜运输
被动运输
指通过简单扩散和协助扩散，实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。
简单扩散
沿着浓度梯度（或电化学梯度）扩散
不需要提供能量
没有膜蛋白的协助
通过简单扩散运送的物质
疏水性的非极性分子
不带电荷的小分子
少数不带电荷的大分子
协助扩散
各种极性分子和无机离子，如糖、氨基酸、核酸以及细胞代谢物等渗浓度梯度或电化学梯度在膜转运蛋白协助下的跨膜运输
不需要细胞提供能量
特异性膜蛋白协助
简单扩散与协助扩散的比较
共同点
物质从高浓度向低浓度扩散
不需要能量
不同点
协助扩散需要转运蛋白
协助扩散有特异性
协助扩散的转运速度高，但有最大上限
如图
主动运输
概念：是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度的一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输普遍存在于于动植物细胞和微生物细胞这些细胞的内外离子浓度非常不同。
逆梯度运输
依赖于膜运输蛋白
具有选择性和特异性
需要能量，对代谢毒性敏感
ATP驱动泵（ATP转运酶）
其特点是在原生质表面具有一个或多个ATP结合位点
P—型离子泵：转运离子
有2个独立的α催化亚基，具有ATP催化位点
大部分，具有2个β亚基调节亚基
α亚基在转运过程中发生磷酸化和去磷酸化
大部分为离子蹦
Na+—K泵
发现者：延斯-斯科 存在于一切动物细胞的细胞膜上消耗1/3的总ATP
组成
有α和β两个亚基组成：α，是跨膜多次的膜整合蛋白有ATP酶活性细胞内有钠离子和ATP的结合位点，外侧钾离子或乌苯苷的结合位点 β亚基是由组织特异性的糖蛋白
机制
（每消耗一个ATP转运出三个钠离子转入两个钾离子）
1、细胞内侧α亚基与钠离子结合ATP酶活性被激活后，促进ATP水解
2、α亚基磷酸化，构想发生变化，泵出钠离子
3、同时，细胞外侧α亚基与钾离子结合，使其去磷酸化
4、α亚基构想发生变化迸进钾离子
作用
保持膜电位
维持低钠离子，高钾离子的细胞内环境，保持细胞的静息电位（内负外正）
调节渗透压
如果没有钠钾离子泵的工作，将钠离子泵出细胞，那么水分将由于渗透缘故，顺着自身浓度梯度梯度水孔蛋白蛋白大量进入细胞，引起细胞吸水膨胀
物质吸收
动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物吸收的能量由蕴藏在Na电位化学梯度中的势能提供 植物细胞真菌和细菌通常利用质膜上的H—ATP泵形成氢化学电化学梯度来吸收营养物质
Ca泵
利用ATP水解释放的能量，将钙离子从细胞基质泵到肌质网内，每消耗一个ATP分子，可转运出两个钙离子
分布
分布于动植物细胞质膜液、液泡膜、线粒体内膜、内质网样囊膜、肌质网膜上。
跨膜蛋白（1000个氨基酸10次跨膜）
钙泵与ATP水解相偶联
功能
维持细胞，细胞基质中的钙离子浓度，泵出钙或泵入内质网腔中
H泵
分布：存在于植物细胞真菌和细菌细胞膜
功能：将氢离子泵出细胞，建立和维持跨膜的H离子电化学梯度，用来驱动转运溶质摄入细胞内
V—型离子泵：转运离子和F—型离子泵：转运离子
V—型离子泵：膜泡质质泵，内膜体和溶酶体等维持细胞内ph中性和某些细胞器内酸性
F—型离子泵：细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体内囊体膜上。合成ATP
特点：1、结构复杂，含几种不同的亚基。 2、只转运质子，泵蛋白不形成磷酸化的中间体 3、V—型离子泵逆质子浓度，F—型离子泵顺质子弄得
ABC转运蛋白：小分子
ABC转运蛋白即ATP结合盒式蛋白，是古老而庞大的家族，是一类ATP驱动泵
分布：细菌、人类细胞质膜上的一种运输ATP酶，庞大而多样的蛋白家族
结构：2个跨膜结构域（6次）：形成运输通道并决定底物特异性，2个侧ATP结合域
机制：通过结合ATP发生ATP结合域二聚话，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移到膜的另一侧
功能：转运小分子（原核细胞—氨基酸、磷脂、肽类等；真核细胞—磷脂、亲脂性药物胆固醇等）
协同运输
介导一种分子或离子逆浓度梯度的运动和一种或多种不同离子顺浓度梯度的运动藕连起来的跨膜转运
概念：是一类由钠钾泵或氢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
能量来源：膜两侧离子电化学浓度梯度。 动物细胞膜两侧钠离子电化学梯度 植物细胞和细菌氢离子电化学梯度
分类
共运输
对向运输
特点：载体蛋白有两个结合位点，同时结合才能进行共运输
光驱动泵（微生物）
膜泡运输
完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输
胞吞作用
是通过细胞膜内陷形成囊泡，称为胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程
吞噬作用
发生吞噬作用的有：原生生物：摄取食物 巨噬细胞和中性颗粒细胞：摄取营养物质，清除病原体、衰老、凋亡的细胞 吞噬作用是一个信号触发的过程。其中抗体诱发的吞噬作用：病原体+抗体—Fc与吞噬细胞的FC受体识别引发伸出伪足
胞饮作用
连续摄入溶液即可溶性分：1、自膜内陷形成含有细胞外大分子或其他物质的小窝； 2、小窝筑建收逐渐缩紧，将细胞外物质包裹； 3、膜包裹内陷的物质形成小囊泡 4、小蓝泡从质膜分离
网格蛋白依赖的胞吞作用
网格蛋白有被小泡的结构
网格蛋白
衔接蛋白：识别网格蛋白和跨膜蛋白尾部信号肽
GTP结合蛋白，水解GTP引起颈部溢缩
1、有被小窝行成，Dynamin亚基聚集 2、有被小泡行成 3、Dynamin亚机，聚集在有被小泡与自膜连接处，自组装为螺旋状 4、Dynamin上结合的GTP水解诱导环的构象的改变，使得有被小泡从质膜上切割下来 5、如果在连接处为GTP y S，将形成很多环
受体介导的胞吞作用（一种选择性浓缩机制）
配体与受体结合
配体—受体复合物聚集在膜上内陷形成网格蛋白有被小窝
在结合素蛋白、网格蛋白、dynamian的作用下加速内陷
有被小泡
脱掉网格蛋白形成无被小泡
与初级胞内体融合，脱掉配体
a、与次级包内体融，降解新摄入的物质
b、含有受体的小泡返回细胞膜
c、通过胞吐作用运出细胞外
胞内体：受体介导的胞吞作用分选站
酸性在分选过程中起关键作用 大部分受体返回，他们原来的质膜区域（胆固醇受体）。 肉体结合配体，在溶酶体被降解（表皮生长因子受体） 受体，被运至细胞另一侧的质膜完成跨膜转运（母鼠的抗体）
非特异性的胞吞作用
胞膜窖依赖的胞饮作用
大型胞饮作用
非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞饮作用
胞饮作用与吞噬作用的区别 1、内吞泡的大小：胞饮作用小于150纳米，吞噬作用大于250纳米 2、转运方式：胞饮作用连续发生的过程，吞噬作用需要受体介的，信号触发过程 3、内吞泡形成机制：胞饮作用需要笼形蛋白形成包被及结合素蛋白连接，吞噬作用需要微丝及其结合蛋白的参与
胞吐作用
将细胞内的分泌泡或其他物质膜泡中的物质通过细胞膜运出细胞的过程
组成型
组成型的外排途径 所有真核细胞都有从高尔基体反面管网区分泌的囊泡质膜流动，并与之融合的稳定过程。用于质膜更新、胞外质组分、营养或信号分子。
调节型
调节型外排途径： 特化的分泌细胞储存—刺激—释放 分泌细胞产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）
