细胞生物学细胞膜与物质运输课件.ppt

细胞生物学细胞膜与物细胞生物学细胞膜与物质运输质运输第1页，此课件共27页哦2023/4/71、膜蛋白存在形式 跨膜蛋白第2页，此课件共27页哦2023/4/7外周蛋白脂锚定蛋白2、去污剂可溶解膜蛋白 SDS:离子型 可与蛋白结合并变性 Tx：非离子型 不和蛋白结合3、蛋白具有流动性 人鼠红细胞杂交三、细胞外被（膜糖被）第3页，此课件共27页哦2023/4/7第三节第三节 小分子物质跨膜运输小分子物质跨膜运输一、被动运输一、被动运输1 1、简单运输、简单运输2 2、协助扩散、协助扩散 有机小分子运输：载体构象改变有机小分子运输：载体构象改变 离子运输离子运输（膜电位形成）（膜电位形成）二、主动运输二、主动运输 1 1、Na+-K+ATP Na+-K+ATP 酶酶酶酶大亚基大亚基大亚基大亚基：为贯穿膜全层的脂蛋白：为贯穿膜全层的脂蛋白：为贯穿膜全层的脂蛋白：为贯穿膜全层的脂蛋白,是该酶的催化部位。是该酶的催化部位。是该酶的催化部位。是该酶的催化部位。膜外表面有膜外表面有膜外表面有膜外表面有2 2个高亲和个高亲和个高亲和个高亲和K+K+结合位点。结合位点。结合位点。结合位点。-亚基的胞质面有亚基的胞质面有亚基的胞质面有亚基的胞质面有3 3个高亲和个高亲和个高亲和个高亲和Na+Na+结合位点，可以结结合位点，可以结结合位点，可以结结合位点，可以结合合合合3 3个个个个Na+Na+。小亚基小亚基小亚基小亚基:为细胞膜外侧半嵌合糖蛋白为细胞膜外侧半嵌合糖蛋白为细胞膜外侧半嵌合糖蛋白为细胞膜外侧半嵌合糖蛋白,其作用机制不详。其作用机制不详。其作用机制不详。其作用机制不详。第4页，此课件共27页哦2023/4/7细胞质细胞质Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基ATPADP+Pi钾浓度梯度30倍钠浓度梯度13倍小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基Pi钠结合部位钠结合部位钾结合部位钾结合部位Na+Na+Na+Na+K+Mg+PiPiK+K+K+大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基第5页，此课件共27页哦2023/4/7细胞质细胞质Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基ATPADP+Pi钾浓度梯度30倍钠浓度梯度13倍小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基Pi钠结合部位钠结合部位钾结合部位钾结合部位Na+Na+Na+Na+K+Mg+PiPiK+K+K+大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基小小亚亚基基大大亚亚基基大大亚亚基基第6页，此课件共27页哦2023/4/72、协同运输协同运输 是一类由是一类由Na+-K+泵泵(或或H+泵泵)与载体蛋与载体蛋白协同作用，间接消耗白协同作用，间接消耗ATP所完成的主动运所完成的主动运输方式。输方式。根据溶质运输方向与根据溶质运输方向与Na+顺电化学梯度顺电化学梯度转移方向的关系，又可分为同向运输与对转移方向的关系，又可分为同向运输与对向运输。向运输。物质跨膜运动所需要的直接动力来自膜物质跨膜运动所需要的直接动力来自膜两侧离子的电化学梯度，而维持这种离子两侧离子的电化学梯度，而维持这种离子电化学梯度则是通过电化学梯度则是通过Na+-K+泵泵(或或H+泵泵)消耗消耗ATP所实现的。所实现的。第7页，此课件共27页哦2023/4/7低低低低葡萄糖葡萄糖Na+葡萄糖葡萄糖Na+葡萄糖葡萄糖Na+Na+K+泵泵K+葡萄糖葡萄糖-Na+同同向转运向转运被动的葡萄被动的葡萄糖单向转运糖单向转运肠腔肠腔细胞细胞外液外液高葡萄糖浓度高葡萄糖浓度第8页，此课件共27页哦2023/4/7第四节 大分子跨膜运输 以囊泡形式运输。囊泡以出芽方式从供体细胞器到达受体细胞器，并与之融合。一、囊泡的类型与组成 囊泡运输过程中，外被包被特异性蛋白质；出芽完成，蛋白脱落；利于膜的融合。囊泡分为：1、网格蛋白囊泡（CCV）:存在于质膜、Gol、End、Lys。运输方向：质膜End；Gol End；Gol Lys。第9页，此课件共27页哦2023/4/7 2、COP:Gol中的运输；Gol ER。3、COP:来源于RER；RER Gol。二、网格蛋白囊泡的运输 （一）组成 第10页，此课件共27页哦2023/4/7 网格蛋白也称作笼蛋白，是一种蛋白复合物，由网格蛋白也称作笼蛋白，是一种蛋白复合物，由3条重链和条重链和3条轻链组成。条轻链组成。重链和轻链二者组成二聚体三个二聚体又形重链和轻链二者组成二聚体三个二聚体又形成了包被小泡的结构成了包被小泡的结构三腿蛋白复合物三腿蛋白复合物。（二）囊泡形成（二）囊泡形成 第11页，此课件共27页哦2023/4/7第12页，此课件共27页哦2023/4/7三、COP:无网格蛋白 正常情况：留住蛋白：1、膜蛋白-被COP囊泡包被，回内质网。2、可溶性蛋白-依靠高尔基复合体（顺面）上KDEL（滞留信号肽）受体包被，返回内质网。第13页，此课件共27页哦2023/4/7四、COP：只和可溶性蛋白结合，不和驻留蛋白结合。五、囊泡的锚定和融合 识别-融合-释放转移因子 （一）SNARE SNARE的作用是介导运输小泡与靶膜的融合。动物细胞中已发现20多种SNARE，位于运输小泡上的叫作v-SNARE，位于靶膜上的叫作t-SNARE。第14页，此课件共27页哦2023/4/7 v-和t-SNARE都具有一个螺旋结构域，能相互缠绕形成跨SNARE复合体，将运输小泡的膜与靶膜拉在一起，实现运输小泡特异性停泊和融合。第15页，此课件共27页哦2023/4/7第16页，此课件共27页哦2023/4/7第17页，此课件共27页哦2023/4/7第18页，此课件共27页哦2023/4/7第五节 胞吐及胞吞作用 一、胞吐 1、分泌蛋白（固有胞吐）2、激素、糖蛋白、酶（外界刺激分泌）二、胞吞 胞饮：液体和小颗粒。动态过程需要诸多因子参与。胞噬：大分子。依靠受体触发。1、吞噬细胞：消化功能。物质激活细胞受体，抗体包被物质并消灭。第19页，此课件共27页哦2023/4/7 2、胞饮：又网格蛋白包被囊泡完成，无特异性。3、受体介导的内吞作用 胆固醇在肝脏中合成并包装成低密度脂胆固醇在肝脏中合成并包装成低密度脂蛋白蛋白(LDL)在血液中运输。在血液中运输。4、溶酶体的消化、溶酶体的消化第20页，此课件共27页哦2023/4/7细胞质细胞质LDL颗粒颗粒LDL受体受体有被小窝有被小窝有被小泡有被小泡无被小泡无被小泡胞内体胞内体受体与大分子颗粒分开受体与大分子颗粒分开胞内体部分胞内体部分胞内体部分胞内体部分 初级溶酶体初级溶酶体吞吞噬噬溶溶酶酶体体受体再循环受体再循环第21页，此课件共27页哦2023/4/7第六节第六节 细胞膜与疾病细胞膜与疾病一、载体蛋白异常与疾病一、载体蛋白异常与疾病1、胱氨酸尿症、胱氨酸尿症 是一种遗传性膜转运异常疾病，是由病人是一种遗传性膜转运异常疾病，是由病人肾小管上皮细胞转运胱氨酸及二氨基氨基肾小管上皮细胞转运胱氨酸及二氨基氨基酸酸(赖氨酸、精氨酸及鸟氨酸赖氨酸、精氨酸及鸟氨酸)的载体蛋白缺的载体蛋白缺陷引起的疾病。陷引起的疾病。第22页，此课件共27页哦2023/4/7 病人肾小管上皮细胞的胱氨酸载体蛋白异常病人肾小管上皮细胞的胱氨酸载体蛋白异常对肾小球滤出的原尿中四种氨基酸重吸收发生对肾小球滤出的原尿中四种氨基酸重吸收发生障碍，尿中四种氨基酸排出过量形成尿路结石，障碍，尿中四种氨基酸排出过量形成尿路结石，引起肾损伤。引起肾损伤。第23页，此课件共27页哦2023/4/72、肾性糖尿、肾性糖尿 是肾小管上皮细胞葡萄糖重吸收障碍，在血糖是肾小管上皮细胞葡萄糖重吸收障碍，在血糖正常情况下尿中出现葡萄糖。正常情况下尿中出现葡萄糖。第24页，此课件共27页哦2023/4/7二、离子通道异常与疾病二、离子通道异常与疾病 囊性纤维化囊性纤维化(CF）是白种人中最常见的致死性）是白种人中最常见的致死性常染色体隐性遗传病。常染色体隐性遗传病。由于大量黏液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻塞由于大量黏液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全，性肺疾病和胰腺功能不全，CF临床主要表现为慢临床主要表现为慢性咳嗽、大量黏痰及反复发作的难治性肺部感染、性咳嗽、大量黏痰及反复发作的难治性肺部感染、长期慢性腹泻、吸收不良综合征、生长发育迟缓等。长期慢性腹泻、吸收不良综合征、生长发育迟缓等。第25页，此课件共27页哦2023/4/7 CF患者的质膜上完全缺失囊性患者的质膜上完全缺失囊性纤维跨膜转导调节子纤维跨膜转导调节子（CFTR）离子通道，导致）离子通道，导致细胞向外转运细胞向外转运C1-减少减少Cl-和水将不能进入呼吸和水将不能进入呼吸道分泌的黏液中去，分泌的黏液水化不足黏度道分泌的黏液中去，分泌的黏液水化不足黏度增大，造成纤毛摆动困难，不能向外排除分泌增大，造成纤毛摆动困难，不能向外排除分泌物而易于引发细菌感染。物而易于引发细菌感染。第26页，此课件共27页哦2023/4/7三、膜受体异常与疾病三、膜受体异常与疾病1、家族性高胆固醇血症、家族性高胆固醇血症 是一种常染色体显性遗传病，是一种常染色体显性遗传病，LDL受体缺乏受体缺乏或受体结构异常，重型纯合子病人常在或受体结构异常，重型纯合子病人常在20岁前后岁前后出现动脉硬化，死于冠心病。出现动脉硬化，死于冠心病。第27页，此课件共27页哦2023/4/7