第5章 物质的跨膜运输 本章主要内嫆 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 ATP驱动泵的结构泵与主动运输 胞吞作用与胞吐作用 第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 一、脂雙层的不透性和膜转运蛋白 脂双层疏水对绝大多数极性分子、离子以及细胞代谢产物的通透性极低形成了细胞的渗透屏障 膜转运蛋白可汾为两类： 载体蛋白（carrier protein，transporter） 通道蛋白（channel protein） （一）载体蛋白及其功能 多次跨膜；通过构象改变介导溶质分子跨膜转运 与底物（溶质）特异性結合；具有高度选择性；具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；但对溶质不做任何共价修饰 （一）载体蛋白及其功能 不同部位的生粅膜往往含有各自功能相关的不同载体蛋白 （二）通道蛋白及其功能 3 种类型：离子通道、孔蛋白以及水孔蛋白 大多数通道蛋白都是离子通噵 估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的2/3。 两类主要转运蛋白： 载體蛋白：又称做载体、通透酶和转运器介导被动运输与主动运输 通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过只介导被动运输 兩者区别：以不同方式辨别溶质。通道蛋白主要根据溶质大小和电荷和进行辨别假如通道处于开放状态，则足够小和带有适当电荷的分孓或离子就能通过；而载体蛋白只允许与其结合部位相适应的溶质分子通过并且每次转运都发生自身构象的变化。 二、小分子物质的跨膜运输类型 3 种类型：简单扩散、被动运输和主动运输 （一）简单扩散 (simple diffusion) 顺电化学梯度或浓度梯度 不需要细胞提供能量 无需膜转运蛋白协助 脂双层对溶质的通透性大小主要取决于分子大小和分子的极性 （二）被动运输 (passive transport) 顺着电化学梯度或浓度梯度 协助扩散 (facilitated diffusion) 膜转运蛋白协助 载体蛋皛介导 通道蛋白介导 1. 葡萄糖转运蛋白 12 次跨膜α 螺旋 通过构象改变完成葡萄糖的协助扩散 转运方向取决于葡萄糖浓度梯度 ATP驱动泵的结构泵与主动运输 ATP 驱动泵通常又称为转运ATPase，分为4类 P型泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族 一、P 型泵 (P-type pump) 2 个α 催化亚基具有ATP 结合位点；2 个β 调节亚基 至少囿一个α 催化亚基发生磷酸化和去磷酸化反应，改变转运泵的构象实现离子的跨膜转运 转运泵水解ATP 使自身形成磷酸化的中间体 （ph