物质的跨膜运输(小分子)
细胞生物学-物质的跨膜运输(翟中和第四版)-含注释!!!
动物、植物细胞主动运输比较
三、ABC 超家族
• ABC 超家族也是一 类ATP 驱动泵 • 广泛分布于从细菌 到人类各种生物中， 是最大的一类转运 蛋白 • 通过ATP 分子的结 合与水解完成小分 子物质的跨膜转运
（一）ABC转运蛋白的结构与工作模式
• 4 个“核心”结构域
– 2 个跨膜结构域，分别含6 个跨
H+/K+ ATPase Control of acid secretion in the stomach
二、V 型质子泵和 F 型质子泵
• V 型质子泵广泛存在 于动物细胞的胞内体 膜、溶酶体膜，破骨 细胞和某些肾小管细 胞的质膜，以及植物、 酵母及其他真菌细胞 的液泡膜上 （V 为 vesicle） • 转运 H+ 过程中不形成 磷酸化的中间体
导兴奋）
B. 配体门通道（胞外配体）
（突触后膜接收乙酰胆碱的
受体）
C. 配体门通道（胞内配体）
D. 应力激活通道（内耳的 听毛细胞）
含羞草“害羞”的机制
• 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：
P型泵的主要特点:都是跨膜蛋白，并且是由一条多肽完成 所有与运输有关的功能，包括ATP的水解、磷酸化和离子 的跨膜运输。
Na+-K+ATP酶的分子结构：
α β 两种亚基组成的二聚体。
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。
（一）Na+-K+ 泵（Na+-K+ ATPase）
Figure 11-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
物质跨膜运输的方式及特点
物质跨膜运输的方式及特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，它通过不同的方式将物质穿过细胞膜，实现细胞内外环境的稳定。
目前已经发现了多种物质跨膜运输的方式，每种方式都有其独特的特点和机制。
一、主动运输主动运输是细胞内外物质运输的一种方式，它需要消耗能量以克服浓度梯度，使物质从低浓度区域向高浓度区域移动。
主动运输主要包括原子运输和小分子运输。
原子运输是通过特定的载体蛋白质，如离子泵和Na+/K+泵，将原子从低浓度区域转移到高浓度区域。
小分子运输是指通过载体蛋白将小分子物质进行跨膜运输，如葡萄糖转运蛋白和脂质转运蛋白。
主动运输的特点是能够实现对细胞内外环境的精确调控，使细胞内外物质浓度始终保持在理想的水平，从而维持细胞的正常功能。
主动运输还能够应对外界环境的变化，以保持细胞内外的稳态。
被动运输是通过跨膜通道进行物质运输的一种方式，不需要额外的能量消耗，只是依靠浓度梯度推动物质从高浓度区域向低浓度区域移动。
被动运输主要包括扩散和渗透。
扩散是通过脂质双层之间的小孔或蛋白通道，使分子从高浓度区域向低浓度区域自发扩散。
渗透是指水分子通过膜上的水通道蛋白，使水分子从高浓度区域向低浓度区域流动。
被动运输的特点是高效、快速，能够满足细胞对物质的迅速需求。
被动运输还能够避免能量浪费，提高细胞对物质的利用效率。
三、运动蛋白介导的跨膜运输除了上述两种跨膜运输方式外，还存在一种通过运动蛋白介导的跨膜运输方式。
运动蛋白如细胞骨架和激动蛋白能够通过与细胞骨架的结合，将物质从一个细胞膜一侧转移到另一侧。
运动蛋白介导的跨膜运输是一种高效的物质运输方式，能够满足细胞对物质的快速需求。
物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，通过不同的方式实现细胞内外环境的稳定。
主动运输能够精确调控细胞内外物质浓度，适应外界环境的变化；被动运输高效、快速，提高细胞对物质的利用效率；运动蛋白介导的跨膜运输通过运动蛋白的介导，实现物质在细胞膜之间的转移，为细胞提供了快速的物质运输通道。
2014高三生物复习7 物质的跨膜运输
（2013上海卷）7．紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的 蔗糖溶液中发生质壁分离，下列条件中属于发生该现象必要 条件的是( ) A.细胞壁的伸缩性小于原生质层 B.细胞膜外侧有识别水分子的受体 C.液泡中有紫色的水溶性色素 D.水分子不能穿过原生质层进入液泡 （2012浙江卷）1．人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞 外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主 动转运进入该细胞的是 A．CO2 B．O2 C．K+ D．Na+
2．半透膜与选择透过性膜的区别 （1）半透膜是指某些物质可以透过，而另一些物质不能透过 的多孔性薄膜。能否通过半透膜往往取决于分子的体积。选择 透过性膜是指细胞膜等生物膜，由于膜上有载体等结构，且不 同膜上载体的种类和数量不同，因此对物质的吸收与否和吸收 多少具有选择性。当细胞死亡时，细胞膜等生物膜的选择透过 性变为全透性。 （2）细胞膜是一种选择透过性膜：①水分子可以自由通过。 ②被选择的一些离子、小分子也可以通过。③其他离子、小分 子和大分子不能通过。④其他生物膜也具有该特性
质壁分离实验方法： 将洋葱表皮细胞置于0.3g/ml的蔗糖溶液中
质壁分离实验现象： 液泡变小与颜色加深，原生质层与细胞壁的分离 质壁分离结果分析：
外界溶液浓度
＞ 细胞液浓度
细胞失水
细胞壁的伸缩性 ＜
质壁 分离
原生质层的伸缩性
植物细胞质壁分离现象
外界溶液浓度
细胞液的浓度，细胞失水
质壁分离复原实验方法： 将已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞置于清水中 质壁分离复原结果及分析： 液泡变大，颜色变浅，原生质层恢复到原来位置。 质壁 分离 复原
（2）影响主动运输的曲线分析：影响主动运输的因素 有内部和外部因素两种。生物膜上载体的种类和数量 是影响主动运输的内部因素。由于主动运输消耗呼吸 作用的因素都影响主动运输方式吸收离子，如氧气、 温度和pH等（P32） （3）影响被动运输的因素分析：自由扩散和协助扩散 都是从高浓度到低浓度的运输。自由扩散的速度快慢 取决于半透膜两侧物质的浓度差，差值越大，扩散越 快，协助扩散在一定浓度范围内与半透膜两侧的浓度 差有关，但外界溶液浓度增加到一定程度，由于载体 数量的限制，物质转运的速度不再增加，适当提高温 度会提高物质通过半透膜的速率。
小分子物质和大分子物质跨膜转运总结
小分子物质和大分子物质跨膜转运总结【摘要】这篇文章探讨了小分子物质和大分子物质在跨膜转运过程中的机制和重要性。
介绍了小分子物质如氧气、二氧化碳等通过简单扩散跨膜的方式，以及大分子物质如葡萄糖、蛋白质等需要通过载体蛋白介导的转运过程。
然后比较了不同转运方式的特点，强调了蛋白通道和载体蛋白在转运过程中的作用。
还讨论了转运过程中的能量消耗问题。
最后总结了小分子物质和大分子物质跨膜转运的重要性，提出了未来研究方向，强调了对这一领域的持续关注和深入探索的必要性。
通过本文的阐述，读者将更深入地了解跨膜转运的关键机制和意义。
【关键词】小分子物质，大分子物质，跨膜转运，转运方式，蛋白通道，载体蛋白，能量消耗，重要性，研究方向，总结。
1. 引言1.1 概述跨膜转运是细胞内外物质交换的重要过程，其中包括小分子物质和大分子物质的跨膜转运。
小分子物质如水、氧气、二氧化碳等通过细胞膜的扩散来实现跨膜转运，而大分子物质如葡萄糖、蛋白质等则需要通过特定的转运蛋白进行介导。
不同物质在跨膜转运中会选择不同的通道或载体蛋白，因此转运方式也会有所区别。
蛋白通道在跨膜转运中起到了选择性通道的作用，而载体蛋白则能够将特定的物质跨越膜层。
在转运过程中，会消耗一定的能量来推动物质的跨膜转运。
了解小分子物质和大分子物质的跨膜转运对于细胞正常功能的维持和生物体的生存至关重要。
未来的研究方向包括深入探究不同转运方式的机制，发现新的转运蛋白以及开发新的药物靶标。
小分子物质和大分子物质跨膜转运的研究将有助于我们更好地理解细胞内外物质交换的机制，推动生命科学领域的发展。
2. 正文2.1 小分子物质的跨膜转运小分子物质的跨膜转运是细胞内的一项重要过程，通过这种方式，细胞可以吸收所需的营养物质，排除废物和维持内部环境的稳定性。
小分子物质主要指的是一些小分子化合物，比如水、氧气、离子等，它们通过细胞膜的通道蛋白或者载体蛋白进行跨膜转运。
通道蛋白是一种膜蛋白，在细胞膜上形成通道，可以让特定大小和电荷的小分子物质自由穿过。
细胞生物学 第四章物质的跨膜运输
一、膜转运蛋白
• 载体蛋白的特点：4个 s 每种载体蛋白对底物都具
有高度选择性，通常只转 运一种类型的分子； s 转运过程具有饱和动力学 特征； s 可被溶质类似物竞争性地 抑制，并可被某种抑制剂 非竞争性抑制； s 对pH有依赖性。
一、膜转运蛋白
（二）通道蛋白及其功能 • 通道蛋白（channel protein）：
§3 胞吞作用与胞吐作用
（二、胞吞作用与细胞信号转导） 三、胞吐作用 • 胞吐作用（exocytosis）：细胞内合
成的生物大分子（蛋白质、脂质等） 和代谢物，先由膜包围成膜泡，膜 泡与质膜融合，而将内含物分泌到 细胞表面或细胞外的过程。 s 组成型胞吐途径：所有真核细胞都 存在的从高尔基体反面管网结构分 泌的膜泡向质膜流动并与之融合的 稳定过程。 s 调节型胞吐途径：分泌细胞产生的 分泌物（如激素、酶等）储存在分 泌泡内，当受到细胞外信号刺激时， 分泌泡与质膜融合并将内含物释放 出去的过程。
1、葡萄糖转运蛋白：是一种载体蛋白，通过构象改变 完成葡萄糖的协助扩散；由高至低跨膜转运。
协助扩散
二、小分子物质的跨膜运输类型
2、水孔蛋白：水分子的跨膜通道 • 水分子：不带电荷但具有极性。
可以通过简单扩散——缓慢跨 膜转运； • 还可以通过水孔蛋白（为一种 通道蛋白）——快速跨膜转运。 • 如唾液和眼泪的形成、肾小管 对水的重吸收等，水分子必须 借助质膜上大量的水孔蛋白实 现快速跨膜转运。
二、小分子物质的跨膜运输类型
• 水孔蛋白（aquaporin，AQP）：为内在膜蛋白，分子 量为28KD。由4个亚基组成，每个亚基又都由6个跨 膜α螺旋组成。每个亚基单独形成一个供水分子运动 的中央孔，孔的直径约0.28nm（稍大于水分子的直 径），孔长2nm。
物质跨膜运输的方式-ppt
的大分子的免疫球蛋白和小分子的葡萄糖。这两种物质分别被吸收
到血液中的方式是（ B ）
A. 主动运输、主动运输运输
挑战七:用呼吸抑制剂处理小肠绒毛上皮细胞，细胞对下列哪种
物质的吸收显著减少( C )
A.水
B.乙醇
C.葡萄糖
D.甘油
挑战八:下列哪一项与矿质离子的吸收没有联系？（ D ）。
1.5 3 4.5 6 7.5 9
(mmol/L)
速率 8 16 24 32 40 48
物质运输速度
物质运输速度
（2）协助扩散： 葡萄糖跨红细胞膜时运输速率：
浓度差
1.5 3 4.5 6 7.5 9
(mmol/L)
速率 8 16 24 32 32 32
物质运输速度
物质运输速度
浓度浓差度差
结浓论度：差物成质__正的__运_比_输__速度关与系物，质自 由扩散过程只受__浓__度___影响
挑战五:将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水 稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜（ B ）。 A. 吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱 B. 运载硅的载体多，运载钙的载体少 C. 吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输 D. 吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量
挑战六:新生儿小肠上皮细胞通过消耗 ATP ，可以直接吸收母乳中
A. 核糖体
B. 线粒体
C. 细胞膜上的蛋白质
D. 高尔基体
挑战九:如图是胡萝卜在不同的含氧情 况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO3-的曲 线.影响A、B两点和B、C两点吸收量不 同的因素分别是: ( B ) A.载体数量、能量 B.能量、载体数量 C.载体数量、离子浓度 D.能量、离子浓度
小分子物质的跨膜运输
1第九章 小分子物质的跨膜运输细胞质膜和各种内膜的脂双层因其内部的疏水性质而构成了一道屏障，不允许大多数极性和水溶性分子透过，可以经膜自由扩散的只有极少数脂溶性、非极性或不带电的小分子。
膜的这一特性有重要的功能意义，正因为这种屏障作用，细胞内外、各细胞器内外的物质浓度差异才得以维持。
但是，细胞要摄取营养物质，排泄代谢废物，要调节细胞内外离子浓度，要造成某些特殊物质在某个细胞器内外的浓度差异，因此必须有一些特殊的机制把这些水溶性的、带电的营养物、代谢产物和离子运送进出细胞或细胞器。
膜对无机离子和小分子有机物质的运输是靠特化的跨膜蛋白来完成的。
膜对大分子的运输有着另一种机制，将在第十章予以讨论。
膜运输蛋白的分子数在所有细胞的膜蛋白中占15～30％，有些特化的哺乳动物细胞甚至将全部代谢能量付诸膜运输活动，可见膜运输对生物体的重要性。
本节将介绍小分子跨膜运输的一般形式，然后介绍两大类运输蛋白－载体蛋白和离子通道蛋白以及它们分别介导运输的特点。
第一节 跨膜运输的原理一、单纯扩散有些物质可以完全不需膜蛋白的作用而自由透过生物膜的脂双层，这种跨膜运输形式叫做单纯扩散。
这方面的证据是从一种叫做黑膜(black membrane)的人工合成脂双层上获得的。
黑膜的设计如图9－1所示，是在分隔两个充水区室的平板的小孔上造成一个脂质双层，通过检测该脂双层（黑膜）两侧液体中某溶质的含量来测定这层膜的通透性。
有关结果表明，如果不考虑扩散时间的长短，可以说任何不带电小分子都可以顺其浓度梯度而扩散通过脂双层。
但因为它们的扩散速率有极大差异，实际上可以自由通过膜的物质有两类：（1）疏水的（脂溶性的）小分子，如氧、氮、苯等，其中脂溶性的愈小的分子扩散愈慢；（2）不带电的极性小分子如水（分子量为18）、二氧化碳（分子量为44）、乙醇（分子量为46）、尿素（分子量为60）、甘油（分子量为92）等，其中分子量愈大的扩散就愈慢。
所以，像葡萄糖（分子量为180）这类不带电的极性分子因分子量太大，几乎不能自由扩散过膜；各种离子则因它们的带电及水合性，虽然分子量很小也完全不能通过膜（图9－2）。
第九章 小分子物质的跨膜运输
P型运输ATP酶：Ca 2+泵结构
左： Ca 2+在非磷 酸化状态进入结合 位点
偶联载体
名词：P型运输ATP酶 P transport ATPase
• 泵的两种状态分别以磷酸基团的存在与缺如为标志,
这类离子泵叫作P型运输ATP酶。
• (P指phosphorylation, 磷酸化)
• 包括
1. Na+-K+泵
2. Ca 2+泵
3. 一部分H+泵
Ca2+泵
维持胞浆的低Ca2+浓度
--疏水, --极性/不带电
不能通透的
♦不带电荷的极性分子， 如葡萄糖、氨基酸等。 ♦离子。 ♦带电荷的非极性分子。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
而生物膜能选择性地允许多种物质通过
葡萄糖：有机体的食物（人小肠腔）
细胞的能量来源、多糖的原料
氨基酸：有机体的食物（人小肠腔）
细胞的能量来源、蛋白质的原料
无机离子：有机体的食物（人胃和小肠腔）
限于线粒体和叶绿体外膜 的跨膜蛋白
疏 水 脂 双 层
运输方向和电化学梯度
Electricochemical gradient
顺着所运物质的电化学梯度，不需要能量
逆着所运物质的电化学梯度，需要能量
根据有无能量的偶联，运输 可分为主动运输和被动运输
1、主动运输 (Active transport) 需消耗能量
2.参与形成内负外正的膜电位*
3个Na+出、2个K +入
（什么是 膜电位membrane potential）
3.保证一些物质的主动运输所需能量*
问题：胞内溶质浓度
高，如果不控制渗透 压平衡，水将进入， 结果造成细胞胀破
翟中和-物质的跨膜运输
一、膜转运蛋白和小分子物质跨膜运输脂双层的不透性和膜转运蛋白脂双层对绝大多数极性分子、离子以及细胞代谢产物的通透性都极低，形成了细胞的渗透屏障。
膜转运蛋白分为两种：载体蛋白和通道蛋白。
载体蛋白及其功能载体蛋白几乎在所有类型的生物膜上，属于多次跨膜蛋白。
每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运载体蛋白具有与底物特异性结合的位点，所以每种载体蛋白对底物具有高度选择性，通常只转运一种类型的分子。
通道蛋白及其功能通道蛋白有三种：离子通道、孔蛋白和水孔蛋白（AQP）。
大多数通道蛋白以离子通道居多。
通道蛋白形成选择性和门控性跨膜运输。
孔蛋白存在于格兰仕阴性菌的外模和线粒体以及叶绿体的外模上，跨膜区域由β折叠片层形成柱状亲水性通道。
孔蛋白选择性很低，而且能通过较大的分子。
离子通道—因为对离子的选择性取决于通道的直径、形状以及通道内带电荷氨基酸的分布，所以离子通道介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有大小和电荷适宜的离子才能通过。
离子通道三个特征：1.具有极高的转运速率，比已知的任何一种载体蛋白的最高转运速率还要高。
2.离子通道没有饱和值，即使在很高的离子浓度下它们通过的离子量依然没有最大值。
3.离子通道并非连续性开放而是门控的，即通道的开启或关闭受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控。
因此离子通道可分为：电压门通道、配体们通道和应力激活通道。
电压门通道---带电荷的蛋白质结构域会随跨膜电位梯度的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。
配体们通道---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。
应力激活通道---通道蛋白感应应力而改变构象，从而开启通道形生离子流，产生电信号。
小分子物质的跨膜运输类型1、简单扩散小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度直接通过脂双层进出细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助。
细胞膜与物质的跨膜转运 小分子物质的穿膜运输
• ①通过水解ATP获得能量 ； • ②离子浓度梯度；
大分子物质的跨膜运输
Endocytosis and Exocytosis
胞
胞
吞
饮
吐
噬
作
作
作
用
用
用
吞噬体phagosome
吞饮体pinosome
一、胞吞作用（endocytosis）
▪ 又称入胞作用或胞吐作用，是通过质膜的变 形运动将细胞外物质转运入细胞内的过程。
适合单纯扩散的物质： 脂溶性物质(非极性物质): 苯.乙醇.氧. 不带电荷小分子物质: 水.尿素.二氧化碳 不适合单纯扩散的物质： 带电荷物质，葡萄糖、氨基酸、核苷酸及许 多代谢产物不能通过单纯扩散穿膜转运。
膜转运蛋白
1.通道蛋白 在膜上形成亲水孔道介导离子转运
2.载体蛋白 通过构象改变进行物质转运
高浓度
配体
通道蛋白
低浓度
特点：通道蛋白在与神经递质或其他信号分子结合时开放
机械门控通道（mechanic-gated channel）
➢通道蛋白受压力作用，引起通道构象改变 而开启“闸门”，离子通过亲水通道进入 细胞，引起膜电位变化。
➢如内耳毛细胞感受声音
神经肌肉接头处离子通道的作用
神经-肌接头处的闸门通道
二、离子通道扩散
▪ 以其亲水区构成亲水通道和离子通道 ▪ 有些通道蛋白处于持续开放状态：
例如：钾泄漏通道 ▪ 多数通道为闸门通道
闸门门控通道的类型
1.电压闸门通道（voltage-gated channel） 2.配体闸门通道（ligand-gated channel） 3.机械门控通道(mechanical gated channel)
物质跨膜运输的方式ppt25 优秀课件
细胞的物质输入和输出
第 3节
物质跨膜运输的方式
一、小分子物质跨膜运输类型 自 由 扩 散 协 助 扩 散 主 动 运 输
一、被动运输：
物质进出细胞为顺相对含 量梯度的扩散。
一种物质从相对高浓度区域移 动到低浓度区域的过程。
1、自由扩散：物质通过简单的扩
散作用进出细胞。 如：水、氧气、二氧化碳、甘油、 乙醇、苯等。
特点：
• 从高浓度到低浓度； • 不需要载体蛋白的协助； • 不消耗能量。
•2、协助扩散：进出细胞的物质借 助载体蛋白的扩散。 •如：葡萄糖进入红细胞
特点：
从高浓度到低浓度； 需要载体蛋白的协助；
不需要能量。
3、主动运输：
特点： 从低浓度到高浓度(也可由高到低）； 需要载体蛋白的协助； 需要能量（ATP)。 如：Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+ 等离子通过细胞膜；葡物质和颗粒 性物质附着在细胞膜上， 由细胞膜内陷形成小囊， 这些物质就被包入小囊 内，然后，小囊从细胞 膜上脱离下来形成小囊 泡，进入细胞内部，这 种现象叫做内吞作用。 如：吞噬细胞对细菌、 异物的吞噬；
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰· B· 塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔· 卡内基] 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯· 瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士· 雷德非] 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰] 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿· 休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯· 奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰· 纳森· 爱德瓦兹] 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰· 拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉· 班] 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳] 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔· 普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉· 彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔· 卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰· 罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳· 厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝· C· 科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔· 卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟· 倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克· 佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根· 皮沙尔· 史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。 ――[阿萨· 赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉· 海兹利特] 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯· 里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可· 汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰· 夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯· 米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子] 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron] 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰· 鲁斯金]
细胞生物学物质的跨膜运输
细胞生物学物质的跨膜运输物质跨膜转运主要有3种途径：被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用（膜泡运输）。
第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输一、脂双层的不透性和膜转运蛋白细胞膜上存在2类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。
载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同：载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过，而且每次转运都发生自身构象的改变；通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别，通道开放时，足够小和带适当电荷的溶质就能通过。
（一）载体蛋白及其功能载体蛋白为多次跨膜蛋白，又称做载体（carrier）、通透酶和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。
载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。
（二）通道蛋白及其功能通道蛋白有3种类型：离子通道、孔蛋白、水孔蛋白（AQP）。
只介导被动运输。
1. 选择性离子通道，具有如下显着特征：离子选择性（相对的）转运离子速率高没有饱和值大多数具门控性分为：电压门通道、配体门通道、应力激活通道电位门通道举例：电位门通道（voltage gated channel）是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时，或对其他刺激引起膜电位变化时，致使其构象变化，“门”打开。
如：神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时，这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活（即通道开放），引起肌细胞动作电位；动作电位传至肌质网，Ca2+通道打开引起Ca2+外流，引发肌肉收缩。
配体门通道举例——乙酰胆碱门通道N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。
它是由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。
亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。
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①当神经冲动传至神经末梢时,引起细胞膜去极化,导致细胞膜上的Ca2+通道瞬 时开放,大量的Ca2+从开放的通道涌入细胞内,引起神经末梢内突触小泡的乙酰 胆碱释放至突触间隙内;②释放的乙酰胆碱与突触后肌细胞膜上的乙酰胆碱受体 结合,促使其开放一阳离子通道, Na+ 流入肌细胞,引起细胞膜局部去极化;③肌 细胞膜去极化使电压闸门Na+ 离子通道短暂开放,大量Na+ 流入肌细胞,进一步去 极化至形成一去极化波;④肌细胞膜广泛去极化,使肌浆网上的Ca2+通道开放, Ca2+流入细胞质, Ca2+增加引起细胞内肌原纤白形成一种充
满水溶液的亲水通道，贯穿脂双层。
通道蛋白结构上具有①特异性，一种通道蛋白只
允许某一种离子或一类离子通过。②可变性(构象 钠\氢反向转运体 变化影响通道开闭)。
载体蛋白既介导被动运输，也介导主动运输； 通道蛋白只介导被动运输。
㈠离子通道高效转运各种离子
小分子和离子跨膜运输的几条基本途径:
一、简单扩散
二、离子通道扩散
三、易化扩散 四、主动运输
被动运输
小分子物质和离子的穿膜运输方式： 被动运输、主动运输 被动运输： 特点：物质顺浓度或电化学梯度的跨膜转运； 不需要消耗细胞代谢能量。 若被转运溶质不带电荷，膜两侧的浓度梯度 决定溶质的转运方向----顺浓度梯度 若被转运溶质带电荷，跨膜物质浓度梯度及 电位梯度的总和构成的电化学梯度决定溶质转运 方向----顺电化学梯度 方式： 简单扩散（被动扩散、自由扩散、单纯扩散） 离子通道扩散 易化扩散（被动转运）
另有一些钙泵:Ｎa＋- Ca2＋交换器(对向运输 Ｎa＋入胞,Ca2＋逆浓度出胞)
Ca++ ATPase
2、离子梯度驱动的协同运输 协同运输：是一类由Ｎa＋-Ｋ＋泵（或H+泵）与载 体蛋白协同作用，间接消耗ATP所完成的主动运输 方式。
物质跨膜运输动力：直接来自膜两侧离子的电化
学梯度。梯度的维持是通过泵消耗ATP而实现的。
Na+ 结合位点 （低亲和力）
E1 ADP+Pi ATP
K+ 结合位点
（高亲和力）
3、E1→E2变构
4、解离Na+ 结合K+
Pi
7、解离K+
Na+
K+出入细胞示意图 6、E2→E1变构
E1
5、A sp去磷酸化
Ｎa＋ -Ｋ＋ -ATP酶（Ｎa＋-Ｋ＋泵）
过程： ①Ｎａ＋ 与泵结合， 刺激ATP水解 ②泵磷酸化，
1、概念：小分子物质通过膜由高浓度侧 浓度梯度 向低浓度侧扩散的现象。 2、特点： ⑴不消耗细胞代谢能（所需能量来源于高浓度本身所具势能） ⑵顺浓度梯度，不需要膜蛋白协助； ⑶运输速度取决于分子的大小和脂溶性。且与溶质浓度差成正 比。（一般说，分子量越小脂溶性越强，通过速率越快。） 3、条件 ⑴溶质在膜两侧保持一定的浓度差 ⑵溶质必须能透过膜 4、运输对象： 疏水（脂溶性）非极性小分子（O2、N2、苯）； 不带电的极性小分子（H2O、CO2、乙醇、甘油、尿素）
二、膜转运蛋白介导的运输
膜转运蛋白定义：是指细胞膜上负责转运不能通 过简单扩散穿膜物质的蛋白质。都是跨膜蛋白。 类型： 载体蛋白：与特定溶质分子结合，通过构象改变 进行物质转运，既介导被动运输又介导主动运输。 通道蛋白：在膜上形成亲水孔道，贯穿脂双层， 介导特定离子转运，仅介导被动运输。
泵构象改变
③释放Ｎａ＋ ④Ｋ＋与泵结合 ⑤泵去磷酸化 泵构象改变 ⑥释放Ｋ＋
作用： 直接效果：维持细胞内低钠高钾的特殊离子梯度。
间接效果：①调节细胞容积,维护渗透压平衡
②产生和维持膜电位
③为某些物质(葡萄糖氨基酸等)吸收提
供驱动力
④为蛋白质合成及代谢活动提供必要的 离子浓度。
②钙泵： Ca2+- pump、Ca2+- ATP酶 主要位于细胞膜和肌细胞内的肌浆网膜上。是一 种跨膜蛋白。 作用: Ca2+逆浓度出胞
㈠持续通道
㈡配体闸门通道
㈢电压闸门通道 + + - + + +
电化学梯度
+ + +
- - -
极化膜
- -
+ + +
-
+
+ +
电化学梯度
- - 去极化膜
- -
㈡载体蛋白介导的被动运输（易化扩散） ⑴定义：在特异性的载体蛋白介导下，各种极性分 子和无机离子顺电化学梯度的跨膜转运。不消耗 细胞的代谢能，属于被动运输。 ⑵特点： 具有选择性、特异性 具有饱和性 存在最大转运速度，转运速率远高于简单扩散， 低于离子通道扩散 可被竞争性抑制剂阻断、也可被非竞争性抑制剂 破坏。
载体蛋白(carrier protein)：是一类运输蛋白，跨膜 蛋白，能与特异性分子或离子等结合通过改变自 身构象使溶质穿过膜。
载体蛋白结构上具有①特异性(特异结合位点)， 其上结合点，能与某一种物质进行暂时性的、可 逆的结合和分离。②可变性(构象变化影响亲和 力改变)。③饱和性。
易化 扩散 机制
一些离子通道是持续开放的（如K+漏通道、 水通道），但绝大多数离子通道的开放是 受“闸门”控制，开放时间短暂，只有几 毫秒，随即关闭和。 离子通道的开放和关闭是连续相继的过程， 其开放和关闭快速切换，以调节细胞的活 动。
例：神经肌肉接头处神经冲动的传导引起肌肉 收缩活动过程：
1、电压门 控Ca2+通道 2、乙酰 胆碱受体 3、电压门 控Na+通道 4、电压门控 Ca2+通道 突触小泡
四种亚单位构成 的五聚体，形成 梅花状通道
高浓度
配体
低浓度
⑵电压门控通道 跨膜电位的改变诱发通道蛋白构象变化，使通道 开放，离子顺电化学浓度梯度自由扩散通过细胞 膜。 通道开放时间只有几毫秒，随即迅速自发关闭。 电压门控通道主要存在于可兴奋细胞，如神经元、 肌细胞及腺上皮细胞等。
⑶应力激活通道 通道蛋白受应力作用，引起构象改变而开启“闸 门”，离子通过亲水通道进入细胞，引起膜电位 变化，产生电信号。 如内耳毛细胞感受声波震动
第二节
小分子物质的跨膜运输
细胞膜的选择通透性(半透性)：指细胞膜在选择 性地允许一些物质通过细胞的同时，阻止另一些 物质通过。 膜的选择通透性决定了： 易于通过膜的物质：脂溶性物质 不带电荷小分子物质 不易通过膜的物质：带电荷物质 大分子物质 细胞膜的物质运输方式： 小分子物质和离子的穿膜运输： 基本运输形式：被动运输、主动运输。 大分子和颗粒物质的膜泡运输： 基本运输形式：胞吞作用、胞吐作用。
1、离子通道的特点 介导被动运输 对离子有高度选择性 转运速率高 多数不持续开放，受“闸门”控制 2、门控通道的类型 配体门控通道 电压门控通道 应力激活通道
⑴配体门控通道 离子通道型受体 与胞外特定配体结合后构象改变，“闸门”打开， 允许某种离子快速跨膜转运。如乙酰胆碱受体是 典型的配体门控通道。
据溶质运输方向与Ｎa＋顺电化学梯度转移方向的
关系，可分为两类型：同向运输、对向运输
同向运输：物质运输方向与离子转移方向相同。 如：小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收伴随着Na＋的 进入。 对向运输：物质跨膜运动的方向与离子转移的方 向相反。如动物细胞常通过Na＋/ H+反向运输的 方式来转运H+以调节细胞内的PH值。
主动运输： 特点：物质逆浓度或电化学梯度的跨膜转运； 需要膜特异性载体蛋白介导； 需消耗能量(直接水解ATP或来自离子电化学 梯度提供能量)
一、膜的选择性通透和简单扩散
细胞膜是选择性半透膜
疏水分子 小的极性分子 大的极性分子 带电分子
气体
苯
酒精
葡萄糖
氨基酸
简单扩散（simple diffussion ）
1、离子泵直接水解ATP进行主动运输
特点 具有载体和酶的双重作用 具有专一性。如钙泵、氢泵、钠钾泵
①Ｎa＋ -Ｋ＋ -ATP酶（Ｎa＋-Ｋ＋泵）
载体（四聚体）： β小亚基，糖蛋白，分子量５万。 α大亚基，多次跨膜蛋白，分子量12万
2、A sp磷酸化 1、结合Na+ ATP
K+ 结合位点 Na+ 结合位点 （高亲和力） （低亲和力）
3、主动运输的特点
⑴逆浓度或电化学梯度运输 ⑵需要能量，所需能量主要来源有二： 通过水解ATP获得能量； 离子的电化学浓度梯度。 ⑶都由膜上特异性载体蛋白介导
The End
协同运输 --同向运输
(Na+易化扩散葡萄糖主动运输)
Na+
葡萄糖
Na+
葡萄糖
Na+/葡萄糖载体蛋白
Na+
葡萄糖
low
high
协同运输 ----同向运输
协同运输---对向运输 (Na+易化扩散,其它相关离子主动运输)
Na＋-H+交换载体：Na＋入胞，H＋出胞,有效清除细胞 代谢过程中产生的过多H+ Na＋- Ca2＋:Na＋入胞,Ca2＋逆浓度出胞 Cl--HCO3- :人红细胞膜阴离子载体带Ⅲ蛋白 进入Cl- ，排除HCO3-
如：人的红细胞膜 上葡萄糖载体蛋白， 载体为12次跨膜α 螺旋
（5万、5%、180个分子）
多数细胞:细胞外 分布: 肝细胞:细胞内
细胞内 细胞外
葡萄糖载体
蛋白
㈢载体蛋白介导的主动运输 在生理条件下，细胞内外许多物质浓度存在 很大差异，如细胞内K＋浓度约为细胞外K＋浓度 的20倍。机体是如何维持细胞内外物质浓度差异 的呢？----主动运输维持细胞内外物质浓度差。 主动运输类型： ATP直接提供能量（ATP驱动泵） ATP间接提供能量