第三章细胞膜大分子运输及细胞表面

小 肠 上 皮 细 胞 转 运 葡 萄 糖 入 血
2 个钠离子，运输一分子葡萄糖
小分子物质的运输形式：
⒈单纯扩散----被动运输
穿膜运输
⒉膜蛋白介导的运输：
①载体蛋白
离子泵：ATP供能
Na+-K+-ATP酶 Ca2+-ATP酶
H+- ATP酶
主动运输
伴随运输(离子梯度驱动的 葡萄糖-Na+
主动 运输)：
不消耗ATP 细胞膜两侧有一定的浓度差
载体蛋白介导的被动运输 ——载体扩散
v载体蛋白在胞外结合葡萄糖分子→构象变化→结合位点 转至胞内侧→释放葡萄糖分子→构象恢复。
载体扩散的特点
（1）载体蛋白具有高度的特异性。 （2）通过载体易位机制转运,不耗能。
（3）载体蛋白的饱和性。
主动运输（active transport）
吞入较大的固体颗粒 和大分子复合物
形成吞噬体或吞噬泡 >250nm
在原生动物中，吞噬作 用是获取营养物质的重要 方式；在哺乳动物中，特 化细胞，主要是消灭异物， 在机体防卫系统中起重要 作用。
“专职”的吞噬细胞
➢ 如吞噬细胞表面Fc受体与病原体表面抗体衣Fc段 结合触发的吞噬活动。
➢ ①病原体与特异抗体结合后表面产生抗体衣，其
液体或小分子物质 形成胞饮体<150nm 见于上皮、成纤维、
毛细血管内皮、巨 噬等多种细胞
吞噬作用
(phagocytosis)
吞入较大的固体颗粒 和大分子复合物
形成吞噬体或吞噬泡 >250nm
在原生动物中，吞噬作 用是获取营养物质的重要 方式；在哺乳动物中，特 化细胞，主要是消灭异物， 在机体防卫系统中起重要 作用。
Na+- Ca2+ Na+- H+
被动运输(载体扩散):葡萄糖载体蛋白
②通道蛋白：全部被动。闸门通道：配体闸门
通道，电压闸门通道
单纯扩散
(
不需要膜蛋白 的帮助
不消耗ATP 细胞膜两侧有
一定的浓度差
不疏
带水
电 的 极 性 小 分 子
)
脂 溶 性 的 小 分 子
强
通道扩散
• 需要通道蛋白的帮助
在载体蛋白的帮助下，细胞膜利用能量驱动物 质的逆浓度梯度方向的运输方式
离子泵（ion pump） 伴随运输（co-transport）
离子泵 具有载体和酶的双重作 用，具有专一性，
伴随运输
单向运转
同向运转 逆向运转 伴随运输
伴随运输是与离子梯度相偶联的主动运 输过程，具体地讲，这种过程是由膜上 的Na+-K+泵和特异性的载体蛋白共同协 作完成的。
一、胞吞作用（内吞作用）
(endocytosis)
➢概念：当被摄入物质附着于细胞表面，膜 表面发生内陷，由细胞膜把环境中的大分 子和颗粒物质包围成小泡，脱离细胞膜进 入细胞内的转运过程。
胞吞作用 (endocytosis)
吞噬作用 胞饮作用 受体介导的
胞吞作用
吞噬作用
(phagocytosis)
Na+- Ca2+ Na+- H+
被动运输(载体扩散):葡萄糖载体蛋白
②通道蛋白：全部被动。闸门通道：配体闸门
通道，电压闸门通道
大分子和颗粒物质的膜泡运输
膜内外物质的运输
膜内外物质的运输
小分子运输 大分子运输
被动运输 穿膜运输
主动 运 输
胞吐作用 膜泡运输
胞吞作用
大分子和颗粒物质的跨膜运输
膜泡运输（membrane-vesicle transport）： 大分子和颗粒物质通过细胞膜或在细胞内的转运 是由膜包围形成小泡进行运输。
第三章 细胞膜与细胞表面
王国辉 Tel: 15065658665 wanggh@wfmc.edu.cn 细胞生物学教研室（21203）
生
脂类:磷脂、胆固醇、糖脂
物 膜
化学组成 蛋白质：外在和内在蛋白
的
糖类
膜蛋白的运动
化
学
流动性
Байду номын сангаас侧向
组 成
生物膜的 特性
膜脂的运动 不对称性
旋转 左右 翻转
和
分
夹层学说、单位膜模型
胞吞作用 (endocytosis)
吞噬作用 胞饮作用 受体介导的
胞吞作用
受体介导的胞吞作用
(recepter-mediated endocytosis)
与细胞表面的特异性受 体结合，触发质膜凹陷 形成有被小窝，有被小 泡，将细胞外蛋白和其 它化合物摄入细胞内的 过程
网格蛋白：笼形蛋白，
一条重链和一条轻链构成二聚体， 三个二聚体形成三腿蛋白复合物。 许多三腿蛋白复合物聚合成五边 或六边形网格样结构覆盖有衣小 泡或有衣小窝的胞质面形成包被。
➢ (1)膜泡形成：物质包裹在膜泡内。 ➢ (2)膜融合：膜泡与特定部位的膜(靶膜)相接
触并融合。
➢ (3)膜循环： 胞吞：质膜面积减小； 胞吐：质膜面积增大。
两者相辅相成，使质膜面积恒定
细胞内膜的循环交流
膜泡运输： 胞吞作用和胞吐作用
胞吞作用 (endocytosis)
胞吐作用 (exocytosis)
主干部分为Fc段。
➢ ②吞噬细胞表面有Fc受体(阳离子易化扩散酶)。
➢ ③ Fc段 Fc受体
➢
FC受体被活化导致Na+、K+流入引发
质膜内陷、伪足产生 、细胞运动等。
巨噬细胞正在吞噬衰老的红细胞
胞吞作用 (endocytosis)
吞噬作用 胞饮作用 受体介导的
胞吞作用
胞饮作用
(pinocytosis)
子 结构模型 流动镶嵌模型
结
脂伐模型
构
小分子物质的跨膜运输
帮助扩散 被动运输
主动运输
小分子物质的运输形式：
⒈单纯扩散----被动运输
⒉膜蛋白介导的运输：
①载体蛋白
离子泵：ATP供能
Na+-K+-ATP酶 Ca2+-ATP酶
H+- ATP酶
主动运输
伴随运输(离子梯度驱动的 葡萄糖-Na+
主动 运输)：
膜泡运输特点： ①伴随着膜的运动，主要是膜本身结构的融合、 重组和移位。
②与主动运输一样，也需要能量的供应。
膜泡运输： 胞吞作用和胞吐作用
胞吞作用 (endocytosis)
胞吐作用 (exocytosis)
膜泡运输
胞
胞
吞
饮
吐
噬
作
作
作
用
用
用
吞噬体phagosome
吞饮体pinosome
胞吞和胞吐的过程
P58 衔接蛋白
激素、 转运蛋白、 低密度脂蛋白 等大分子 通过受体 介导的胞吞作用进 入细胞。
载脂蛋白 B100
磷 脂
游离胆固
醇
胆固醇
脂
低密度脂蛋白
LDL (low density lipoprotein)
低密度脂蛋白 LDL（low density lipoprotein） 密度较低(1.019～1.063 g/cm3)的血浆脂蛋白，约 含25%蛋白质与49%胆固醇及胆固醇酯 。LDL水 平过高能致动脉粥样硬化，使个体处于易患冠心病 的危险