精讲04第4章物质的跨膜运输全国高中生物竞赛之《细胞生物学》名师精讲课件
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• 与底物（溶质）特异性结合；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
4/16.物质的跨膜运输
（2）膜转运蛋白可分为两类： ①载体蛋白及其功能
• 不同部位的生物膜往往含有各自功能相关的不同载体蛋白 • 载体蛋白与酶类似：具有与溶质（底物）特异性结合的位点，所以每种载体蛋白对溶质具有高度
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) • 顺着电化学梯度或浓度梯度
• 协助扩散 (facilitated diffusion)
载体蛋白介导
• 膜转运蛋白协助 通道蛋白介导
4/16.物质的跨膜运输
4/16.物质的跨膜运输
4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型 2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
2003年，美国科学 家彼得·阿格雷和罗 德里克·麦金农，分 别因对细胞膜水通道 ，离子通道结构和机 理研究而获诺贝尔化 学奖。
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵
（Na+-K+ ATPase）
电化学梯度
乌苯苷结合位点
细胞溶胶
Figure 11-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
• 水分子借助质膜上的水孔蛋白实现快速跨膜转运
Fig. Xenopus oocytes microinjected with AQP1 mRNA swell rapidly when placed in a hypo-osmotic medium, in contrast to noninjected oocytes.
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
①Na+-K+ 泵结构与转运机制
结合3Na+ 磷酸化
泵出3Na+
泵入2K+
去磷酸化
结合2K+
钠钾泵工作的特性： P-type：依赖自磷酸化来转运离子的离子泵。 与钙泵、质子泵等组成了功能与结构相似的一个蛋白质家族。
4/16.物质的跨膜运输 4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
• 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
4/16.物质的跨膜运输
4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
高中生物竞赛 《细胞生物学》第5版 丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国
4/16，物质的跨膜运输
4/16.物质的跨膜运输
细胞质膜是细胞与细胞外环境之间一种选择性通透屏障，它既能保障细胞对基本营养 物质的摄取、代谢产物或废物的排除，又能调节细胞内离子浓度，使细胞维持相对稳 定的内环境。 物质通过细胞质膜的转运主要有三种途径：被动运输（包括简单扩散和协助扩散）、 主动运输以及胞吞与胞吐作用。
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
图4-6 水孔蛋白分布与结构示意图 A，豚鼠细胞质膜上分布的大量水孔蛋白电镜照片。B.水孔蛋白AQP1由4个亚基组成四聚体。C.每个亚基 由3对同源的跨膜a螺旋（aa6’、bb’和cc’）组成。D.亚基三维结构示意图。（A图由Bechara Kachar 博士惠赠：B、D图基于PDB数据库3GD8结构绘制）
膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 ATP驱动泵与主动运输 胞吞作用与胞吐作用
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
1.脂双层的不透性和膜转运蛋白
（1）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
Peter Agre
Roderick MacKinnon
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
• 调节细胞渗透压以及生理与病理作用
无花果水分子通过水通道蛋白 AQP1。由于沟道中心的正电荷， 带正电荷的离子如H3O+被偏转。 这可以防止质子通过通道泄漏。
乌苯苷（ouabain）用作强心剂的原理？
4/16.物质的跨膜运输
4.2.2 ATP驱动泵与主动运输 1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase） ①Na+-K+ 泵结构与转运机制
在 细胞内侧α亚基与Na+ 相结合促 进ATP 水解，α亚基上的一个天冬氨 酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变 化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+ 与α亚基的另一位点结合，使其去磷 酸化，α亚基构象再度发生变化 将K+ 泵入细胞，完成整个循环。从整个转 运过程可以看出，α亚基的磷酸化发 生在Na+结合后，而去磷酸化则发生在 K+结合后。Na+依赖性的磷酸化和K+依 赖性的去磷酸化引起Na+-K+ 泵构象发 生有序变化，每秒钟可发生1000 次 左右。此外，每个循环消耗一个ATP 分子， 可以逆着电化学梯度泵出3 个Na+ 和泵入2个K+
（2）膜转运蛋白可分为两类： ②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道 • 转运底物时，通道蛋白形成选择性和门控性跨膜通道
水孔蛋白
离子通道
孔蛋白
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ②通道蛋白的类型及其 3 个显著特征 • 具有极高的转运速率 • 没有饱和值 • 离子通道非连续性开放而是门控的
• 两类主要转运蛋白： • 载体蛋白：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
两者区别：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子或离子就能通过；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。
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport)
• 载体蛋白所介导、逆着电化学梯度或浓度梯度
• 3种类类型：ATP 驱动泵（ATP直接供能） 协同转运或偶联转运（ATP间接提供能量） 光驱动泵
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
1.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
图4-4 不同性质的物质通过无膜转运蛋白的人工脂双层 A.人工脂双层膜对不同分子的相对透性。B.不同物质通过 人工脂双层膜的渗透系数。
图4-5 Glut1的晶体结构（含N45T和E329Q突变）和转运葡萄糖的工作模型 A. Glut1的三维晶体结构含12个胰腺蠕旋，组成N端和C端两个结构域。处于这种构象状态时，两个结构域之间的底物 结合位点朝向腔质开放，呈现向内开放构象。跨膜区域TM1和TM7的胞外部分相互作用，封住了 Gut1 腓外开口。胞内 α螺旋组成的结构域 IC1—ICL幼相互接触或位移有助于关闭或开启Glut1胞质一侧的开口（颜宁博士惠则曾）。
图4-2 三种类型的 例子通道示意图
• A.电压门通道 • B.配体门通道（胞外配体） • C.配体门通道（胞内.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ③通道蛋白和载体蛋白的比较
• 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。
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
①Na+-K+ 泵结构与转运机制
• 由2 个α 和2 个β 亚 基组成四聚体
• α亚基具有ATP酶的 活性；
• β亚基是具有组织特 异性的糖蛋白。
乌本苷抑制钠钾泵作用机制：乌本苷 (ouabain),地高辛(digoxin)等强心剂能 抑制心肌细胞Na+-K+泵的活性;从而降低 钠钙交换器效率,使内流钙离子增多,加强 心肌收缩,因而具有强心作用.
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
图4-3 跨膜运输类型 简单扩散和协助扩散都是溶质顶着电化学棉度进行跨膜转运，也都不需要细胞提供能量。不同的是， 简单扩散不需要理转运蛋白协助，而 协助扩散需要理转运蛋白的协助。主动试输需要细胞损失能量，溶质逆着电化学桃度进行跨膜转运。 此外，载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只执行协助扩散。
离子
1. 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
• 至少有一个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
细胞溶胶
P 型泵
4/16.物质的跨膜运输 4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
（2）膜转运蛋白可分为两类：
• 载体蛋白（carrier protein，transporter） • 通道蛋白（channel protein）
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ①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，几乎存在所有类型的生物 膜上
选择性，转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制， 又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等。因此，有人将载体蛋白称为通透酶 （permease）。与酶不同的是，载体蛋白对转运的溶质不作任何共价修饰。
表4-2 载体蛋白的举例
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型 2.被动运输 (passive transport) （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
B.Glut1底物结合位点朝胞外开放 时，葡萄糖结合，Glut1构象发生 变化，朝胞内开放，释放葡萄糖， 完成葡萄糖转运的构象变化循环。 通过这种有序的构象改变完成葡 萄糖的协助转运。
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+ATPase 形成的H+ 电化学梯度来吸收营养物
地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
②Na+-K+ 泵主要功能 • 维持细胞膜电位 • 维持动物细胞渗透平衡 • 吸收营养
4/16.物质的跨膜运输
（2）膜转运蛋白可分为两类： ①载体蛋白及其功能
• 不同部位的生物膜往往含有各自功能相关的不同载体蛋白 • 载体蛋白与酶类似：具有与溶质（底物）特异性结合的位点，所以每种载体蛋白对溶质具有高度
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) • 顺着电化学梯度或浓度梯度
• 协助扩散 (facilitated diffusion)
载体蛋白介导
• 膜转运蛋白协助 通道蛋白介导
4/16.物质的跨膜运输
4/16.物质的跨膜运输
4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型 2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
2003年，美国科学 家彼得·阿格雷和罗 德里克·麦金农，分 别因对细胞膜水通道 ，离子通道结构和机 理研究而获诺贝尔化 学奖。
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵
（Na+-K+ ATPase）
电化学梯度
乌苯苷结合位点
细胞溶胶
Figure 11-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
• 水分子借助质膜上的水孔蛋白实现快速跨膜转运
Fig. Xenopus oocytes microinjected with AQP1 mRNA swell rapidly when placed in a hypo-osmotic medium, in contrast to noninjected oocytes.
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
①Na+-K+ 泵结构与转运机制
结合3Na+ 磷酸化
泵出3Na+
泵入2K+
去磷酸化
结合2K+
钠钾泵工作的特性： P-type：依赖自磷酸化来转运离子的离子泵。 与钙泵、质子泵等组成了功能与结构相似的一个蛋白质家族。
4/16.物质的跨膜运输 4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
• 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
4/16.物质的跨膜运输
4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
高中生物竞赛 《细胞生物学》第5版 丁明孝、王喜忠、张传茂、陈建国
4/16，物质的跨膜运输
4/16.物质的跨膜运输
细胞质膜是细胞与细胞外环境之间一种选择性通透屏障，它既能保障细胞对基本营养 物质的摄取、代谢产物或废物的排除，又能调节细胞内离子浓度，使细胞维持相对稳 定的内环境。 物质通过细胞质膜的转运主要有三种途径：被动运输（包括简单扩散和协助扩散）、 主动运输以及胞吞与胞吐作用。
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
图4-6 水孔蛋白分布与结构示意图 A，豚鼠细胞质膜上分布的大量水孔蛋白电镜照片。B.水孔蛋白AQP1由4个亚基组成四聚体。C.每个亚基 由3对同源的跨膜a螺旋（aa6’、bb’和cc’）组成。D.亚基三维结构示意图。（A图由Bechara Kachar 博士惠赠：B、D图基于PDB数据库3GD8结构绘制）
膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 ATP驱动泵与主动运输 胞吞作用与胞吐作用
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
1.脂双层的不透性和膜转运蛋白
（1）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
Peter Agre
Roderick MacKinnon
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport) （2）水孔蛋白：水分子的跨膜通道
• 调节细胞渗透压以及生理与病理作用
无花果水分子通过水通道蛋白 AQP1。由于沟道中心的正电荷， 带正电荷的离子如H3O+被偏转。 这可以防止质子通过通道泄漏。
乌苯苷（ouabain）用作强心剂的原理？
4/16.物质的跨膜运输
4.2.2 ATP驱动泵与主动运输 1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase） ①Na+-K+ 泵结构与转运机制
在 细胞内侧α亚基与Na+ 相结合促 进ATP 水解，α亚基上的一个天冬氨 酸残基磷酸化引起α亚基构象发生变 化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+ 与α亚基的另一位点结合，使其去磷 酸化，α亚基构象再度发生变化 将K+ 泵入细胞，完成整个循环。从整个转 运过程可以看出，α亚基的磷酸化发 生在Na+结合后，而去磷酸化则发生在 K+结合后。Na+依赖性的磷酸化和K+依 赖性的去磷酸化引起Na+-K+ 泵构象发 生有序变化，每秒钟可发生1000 次 左右。此外，每个循环消耗一个ATP 分子， 可以逆着电化学梯度泵出3 个Na+ 和泵入2个K+
（2）膜转运蛋白可分为两类： ②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道 • 转运底物时，通道蛋白形成选择性和门控性跨膜通道
水孔蛋白
离子通道
孔蛋白
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ②通道蛋白的类型及其 3 个显著特征 • 具有极高的转运速率 • 没有饱和值 • 离子通道非连续性开放而是门控的
• 两类主要转运蛋白： • 载体蛋白：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
两者区别：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子或离子就能通过；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。
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
2.被动运输 (passive transport)
• 载体蛋白所介导、逆着电化学梯度或浓度梯度
• 3种类类型：ATP 驱动泵（ATP直接供能） 协同转运或偶联转运（ATP间接提供能量） 光驱动泵
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
1.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
图4-4 不同性质的物质通过无膜转运蛋白的人工脂双层 A.人工脂双层膜对不同分子的相对透性。B.不同物质通过 人工脂双层膜的渗透系数。
图4-5 Glut1的晶体结构（含N45T和E329Q突变）和转运葡萄糖的工作模型 A. Glut1的三维晶体结构含12个胰腺蠕旋，组成N端和C端两个结构域。处于这种构象状态时，两个结构域之间的底物 结合位点朝向腔质开放，呈现向内开放构象。跨膜区域TM1和TM7的胞外部分相互作用，封住了 Gut1 腓外开口。胞内 α螺旋组成的结构域 IC1—ICL幼相互接触或位移有助于关闭或开启Glut1胞质一侧的开口（颜宁博士惠则曾）。
图4-2 三种类型的 例子通道示意图
• A.电压门通道 • B.配体门通道（胞外配体） • C.配体门通道（胞内.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ③通道蛋白和载体蛋白的比较
• 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。
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
①Na+-K+ 泵结构与转运机制
• 由2 个α 和2 个β 亚 基组成四聚体
• α亚基具有ATP酶的 活性；
• β亚基是具有组织特 异性的糖蛋白。
乌本苷抑制钠钾泵作用机制：乌本苷 (ouabain),地高辛(digoxin)等强心剂能 抑制心肌细胞Na+-K+泵的活性;从而降低 钠钙交换器效率,使内流钙离子增多,加强 心肌收缩,因而具有强心作用.
4/16.物质的跨膜运输 4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型
图4-3 跨膜运输类型 简单扩散和协助扩散都是溶质顶着电化学棉度进行跨膜转运，也都不需要细胞提供能量。不同的是， 简单扩散不需要理转运蛋白协助，而 协助扩散需要理转运蛋白的协助。主动试输需要细胞损失能量，溶质逆着电化学桃度进行跨膜转运。 此外，载体蛋白既能够执行协助扩散，又能够执行主动运输，而通道蛋白只执行协助扩散。
离子
1. 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
• 至少有一个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
细胞溶胶
P 型泵
4/16.物质的跨膜运输 4.2.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
（2）膜转运蛋白可分为两类：
• 载体蛋白（carrier protein，transporter） • 通道蛋白（channel protein）
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
（2）膜转运蛋白可分为两类： ①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，几乎存在所有类型的生物 膜上
选择性，转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制， 又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等。因此，有人将载体蛋白称为通透酶 （permease）。与酶不同的是，载体蛋白对转运的溶质不作任何共价修饰。
表4-2 载体蛋白的举例
4/16.物质的跨膜运输 4.1.1 膜转运蛋白
4.1.膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输
4.1.2 小分子物质的跨膜运输类型 2.被动运输 (passive transport) （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
B.Glut1底物结合位点朝胞外开放 时，葡萄糖结合，Glut1构象发生 变化，朝胞内开放，释放葡萄糖， 完成葡萄糖转运的构象变化循环。 通过这种有序的构象改变完成葡 萄糖的协助转运。
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+ATPase 形成的H+ 电化学梯度来吸收营养物
地高辛、乌本苷等强心剂抑制其活性；Mg2+和少量膜脂有助提高于其活性。
4/16.物质的跨膜运输 4.2.2 ATP驱动泵与主动运输
1. P 型泵 (P-type pump) （1）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
②Na+-K+ 泵主要功能 • 维持细胞膜电位 • 维持动物细胞渗透平衡 • 吸收营养