膜转运蛋白-离子通道化合物库
细胞膜的物质转运功能的知识点阐述水通道蛋白膜净水技术的原理。
细胞膜的物质转运功能的知识点阐述水通道蛋白膜净水技术的原理。
从今天开始为大家讲述的内容是细胞膜的物质转运功能的知识点。
水通道蛋白膜是一种特殊的膜结构，其内部结构与细胞的膜结构相似但内部构造又不同：如蛋白 A和蛋白 B位于细胞膜背面和上部；蛋白 C位于细胞膜上和下部；蛋白 D位于细胞外液中或细胞液中；蛋白 E位于细胞外液中或细胞膜上细胞外液中（细胞液中不含营养物质）。
细胞膜上存在着大量的物质转运通道。
一、不同的转运通道从细胞膜的各个部分出发，可以将其分为3个不同层次。
细胞膜之上的物质转运通道主要有细胞液通道、细胞外液通道及细胞外液中的营养物质转运通道等几种。
在这些通道中存在着两种不同情况：一种是细胞质内具有营养物质转运功能的物质转运通道，另一种是细胞外液中不具有转运功能的物质转运通道。
细胞内外液的物质转运过程类似于一个由细胞质与细胞外液组成转运系统，细胞膜上除了具有输送物质的功能外，还存在着一些细胞外液受体和离子通道等其他的物质转运通道；不同于细胞液转运通道，其主要功能是将药物转运到目的地，并使药物能够在细胞内的代谢过程发挥其应有的作用。
其中，细胞外液转运通路具有较强的分子活性，通过对细胞质中已存在药物和离子通道蛋白之间进行双向选择性或非选择性离子交换而实现物质交换；细胞外液转运通路是指细胞膜内层中具有转运功能的蛋白质通过跨膜蛋白途径实现物质跨膜转运。
1、细胞质转运通道细胞内主要存在着一些蛋白质，它们参与着细胞的代谢过程以维持细胞内环境的稳定。
目前已发现有13种含有不同功能的蛋白质，其中除5种主要功能为在细胞内迁移外、还有4种功能为在细胞质中转运。
它们分别为 NMDA受体(1-3)和水分子转运蛋白(1-5)。
2、细胞外液通道细胞外液转运通路是一个由多个受体相关蛋白组成的双向通道。
其中，两个结合位点能够选择性地结合由化学作用形成的受体蛋白；另一个与受体结合位点结合在一起能形成非特异性离子通道。
同时通过非选择性离子通道还能够与多种离子产生通道效应，从而使其具有相应的受体通道活性。
高考生物真题分类汇编15(分子与细胞)-细胞的代谢-胞吞和胞吐、物质出入细胞的方式(含解析)
2023届高三二轮备考-2020-2022三年高考生物真题分类汇编15（分子与细胞）-细胞的代谢-胞吞和胞吐、物质出入细胞的方式（含解析）一、单选题1．（2022·重庆·统考高考真题）如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。
下列关于该过程中铜离子的叙述，错误的是（）A．进入细胞需要能量B．转运具有方向性C．进出细胞的方式相同D．运输需要不同的载体2．（2020·全国·统考高考真题）新冠病毒（SARS-CoV-2）和肺炎双球菌均可引发肺炎，但二者的结构不同，新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。
下列相关叙述正确的是（）A．新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输B．新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成C．新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的D．新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应3．（2021·江苏·高考真题）细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（）A．物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关B．小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关C．神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性D．肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸4．（2020·海南·统考高考真题）ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白，参与细胞吸收多种营养物质，每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。
ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示，下列有关叙述正确的是（）A．ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度B．ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞C．Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输D．若ATP水解受阻，ABC转运蛋白不能完成转运过程5．（2020·北京·统考高考真题）GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。
MFS超家族转运蛋白结构基础及转运机制
MFS超家族转运蛋白结构基础及转运机制一、本文概述本文旨在对MFS超家族转运蛋白（Major Facilitator Superfamily）的结构基础和转运机制进行深入的探讨和解析。
MFS超家族转运蛋白是一类广泛存在于生物体内的膜转运蛋白，它们通过跨膜转运各种小分子物质，如糖类、氨基酸、核苷酸、药物等，从而维持细胞内外环境的稳定，对生物体的生命活动起着至关重要的作用。
我们将对MFS超家族转运蛋白的结构基础进行介绍，包括其三级结构、亚基组成、活性位点等关键要素。
通过对其结构的深入解析，我们可以更好地理解其转运机制的原理。
我们将重点探讨MFS超家族转运蛋白的转运机制。
这部分内容将涉及转运蛋白如何识别并结合底物，如何通过构象变化实现底物的跨膜转运，以及转运过程中的能量来源和调控机制等关键问题。
通过对这些问题的深入研究，我们可以更全面地了解MFS超家族转运蛋白的功能特性和生物学意义。
我们将对MFS超家族转运蛋白的研究进展进行简要回顾，并展望未来的研究方向。
随着生物技术和结构生物学的发展，我们相信对MFS超家族转运蛋白的研究将为我们揭示更多关于生命活动的奥秘。
二、MFS超家族转运蛋白的结构基础MFS超家族转运蛋白是一类广泛存在于生物体内的膜转运蛋白，其结构基础主要依赖于α螺旋和β折叠的组合。
这些转运蛋白通常具有12个跨膜螺旋（TMHs），这些螺旋由细胞膜上的疏水性氨基酸残基构成，形成跨膜通道。
每个转运蛋白由两个独立的、六螺旋的束状结构组成，这两个束状结构通过膜内或膜外的环状结构相连。
在每个束状结构内部，六个螺旋会形成一个中央的孔道，这个孔道就是物质转运的通道。
通道的开放和关闭，以及物质在通道中的转运，都是由转运蛋白的构象变化来控制的。
这些构象变化通常是由转运蛋白与底物结合、能量供应（如ATP水解）或膜电位等因素引起的。
MFS超家族转运蛋白的N端和C端通常位于细胞质内，这两个区域含有许多重要的调控元件，如底物结合位点、ATP结合位点和调控序列等。
转运蛋白
转运蛋白
膜蛋白的一大类
01 简介
03 研究历史 05 最新研究
目录
02 最新成果 04 社会评价
转运蛋白（transport proteins）是膜蛋白的一大类，介导生物膜内外的化学物质以及信号交换。脂质双 分子层在细胞或细胞器周围形成了一道疏水屏障，将其与周围环境隔绝起来。尽管有一些小分子可以直接渗透通 过膜，但是大部分的亲水性化合物，如糖，氨基酸，离子，药物等等，都需要特异的转运蛋白的帮助来通过疏水 屏障。因此，转运蛋白在营养物质摄取，代谢产物释放以及信号转导等广泛的细胞活动中起着重要的作用。
最新研究
离子通道和转运蛋白非各自为战
2021年7月5日，西湖大学生命科学学院、西湖实验室吴建平团队在《自然》在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发表题为《一个哺乳动物精 子阳离子通道复合物的结构》的最新研究结果，报道了受精过程中关键离子通道复合体CatSper的高分辨率三维 结构。这是在全球首次揭示这一超级复合物的样貌，且鉴定出多个以前从未发现的成分，统称为“CatSper通道 体”（CatSpermasome）。
该成果在《自然》杂志发表之后，2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩·克比尔卡评价，“哺乳动物的膜蛋白结 构研究难度远远大于对细菌同源蛋白的研究，因此至今已经获得的哺乳动物膜蛋白的结构寥寥无几。但是要针对 人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作， 因此这是一项伟大的成就。”
细胞生物学-第5章-物质的跨膜运输(翟中和第四版)
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
• 维持细胞质基质 pH 中 性和细胞器内 pH 酸性
– 载体蛋白介导 – 通道蛋白介导
（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
（一）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
（二）通道蛋白及其功能
• 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。
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 膜α 螺旋，形成底物运输通路决 定底物特异性
• 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
离子转运蛋白和离子通道
离子转运蛋白和离子通道离子转运蛋白和离子通道是细胞膜上的两种重要蛋白质，它们在维持细胞内外离子平衡、传递神经信号以及调节细胞功能等方面起着至关重要的作用。
本文将从它们的结构、功能和调节等方面进行详细介绍。
一、离子转运蛋白离子转运蛋白是一类存在于细胞膜上的跨膜蛋白，它们通过改变细胞膜的通透性，调节离子在细胞内外的浓度差，从而维持细胞内稳定的离子平衡。
离子转运蛋白通常分为两类：主动转运和被动转运。
主动转运蛋白是通过消耗能量来将离子从低浓度区域转运至高浓度区域，以维持细胞内外的浓度差。
典型的主动转运蛋白包括钠钾泵和钙泵。
钠钾泵通过耗费ATP分子的能量，将细胞内的三个钠离子排出，同时带入两个钾离子，维持细胞内钠离子浓度低、钾离子浓度高的状态。
钙泵则将细胞内的钙离子转运至细胞外，起到调节细胞内钙离子浓度的作用。
被动转运蛋白则是利用离子浓度差的自然驱动力，将离子从高浓度区域转运至低浓度区域，不需要消耗额外的能量。
典型的被动转运蛋白包括离子载体和离子通道。
二、离子通道离子通道是细胞膜上一类特殊的蛋白质，它们形成了一个通道，允许特定的离子在细胞膜上快速通过。
离子通道可以分为电压门控通道、化学门控通道和机械门控通道。
电压门控通道的开闭状态受到细胞膜电位的调节。
当细胞膜内外的电位差达到一定程度时，电压门控通道会打开或关闭，使离子通过或阻止离子通过。
例如，神经细胞中的钠离子通道和钾离子通道在神经冲动传递过程中的开闭起着重要的作用。
化学门控通道的开闭状态受到特定物质的结合与解离的调节。
当特定物质结合到化学门控通道上时，通道会打开或关闭，使离子通过或阻止离子通过。
典型的化学门控通道包括神经递质受体和离子受体。
机械门控通道的开闭状态受到细胞外力，如拉伸、压力等的影响。
当细胞外力作用到机械门控通道上时，通道会打开或关闭，使离子通过或阻止离子通过。
例如，听觉细胞中的压力门控离子通道在声波作用下的开闭起着重要的作用。
三、离子转运蛋白和离子通道的调节离子转运蛋白和离子通道的活性可以通过多种方式进行调节，以适应不同细胞状态和环境需求。
转运蛋白知识点总结
转运蛋白知识点总结第一部分：转运蛋白的结构转运蛋白是一类具有多种结构和功能的蛋白质，通常包括一个或多个转运结构域，该结构域能够识别并与特定分子结合，并在细胞膜上通过特定的通道将这些分子带入或带出细胞。
根据其结构和机制的不同，转运蛋白可以分为四大类：载体蛋白、通道蛋白、转位蛋白和ABC 转运蛋白。
1. 载体蛋白：这类转运蛋白通常是单体或多聚体蛋白，其结构域含有多种蛋白质模块，如盒状蛋白、球形蛋白等结构域。
它们通过与特定的底物结合，形成底物-载体复合物，进而通过对称性变化实现底物跨膜输运。
2. 通道蛋白：这类蛋白质结构域通常由多个跨膜蛋白子单位组成，形成一个偶极子或者孔道的结构，使得小分子可自由通过。
通道蛋白通常不需要能量，其运输是依赖于浓度差和电化学梯度。
3. 转位蛋白：这类转运蛋白结构域通常是高度可变的螺旋段或结构域，这使得其可以与底物形成复合物并改变其构象从而完成对底物的运输。
这类蛋白的底物运输是耗能的，这类蛋白质通常与单位时间内跨膜运输的底物数量相关联，并且通常伴随着载体结构的构象变化。
4. ABC 转运蛋白： ABC 转运蛋白是一类能量驱动型的跨膜转运蛋白，如果取得 ATP 供能后，它们通过结合底物并进行结构变化实现矿物质和药物的跨膜输运。
ABC 转运蛋白是一个大家族，包括多种基因从而编码多种不同功能的转运蛋白。
通过对四类转运蛋白结构的了解，我们可以更充分地了解转运蛋白是如何通过细胞膜上的通道、载体、转位和 ABC 转运蛋白等不同途径实现对不同分子的跨膜运输。
第二部分：转运蛋白的分类根据不同的功能和结构，转运蛋白可以被分为多个类别。
其中最主要的分类是根据其运输的底物分子来进行分类，通常可以分为以下几类：1. 离子通道蛋白：这是一类特定的转运蛋白，主要负责离子跨膜运输，如 Na+、K+、Cl- 等。
其中最为重要的是 Na+/K+ ATP 酶，它通过耗能运输 Na+ 和 K+ 离子，维持了神经细胞的静息膜电位，是神经冲动传导的重要基础。
神经细胞膜结构及其功能研究
神经细胞膜结构及其功能研究神经细胞是构成人脑和神经系统的基本单元之一，它们负责接收、传递和处理大量的信息。
而神经细胞的功能则取决于它们内部的膜结构，即由脂质和蛋白质构成的细胞膜。
本文将从神经细胞膜结构和功能两个方面展开研究。
一、神经细胞膜结构的组成神经细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。
脂质是细胞膜的基础，也是细胞膜的主要组成成分。
脂质分子由一个亲水性的头部和两个疏水性的尾部组成，这种结构决定了脂质分子的聚集方式。
在水中，脂质分子头部面对着水，尾部则面对着内部，形成一个双层结构，即磷脂双分子层。
磷脂双分子层不仅是细胞膜的主要组成成分，也是细胞膜的一种自组织结构，它能够随着细胞的需要调整自身的结构和组成成分，从而实现多种不同的功能。
蛋白质则是细胞膜的另一个重要组成成分。
它们位于细胞膜的表面，形成一种复杂的网络结构。
如同脂质一样，蛋白质分子也具有亲水性和疏水性的特性，它们可以插入到磷脂双分子层中间，构成膜蛋白。
膜蛋白可以通过不同的方式参与细胞内的多种生物学过程，如转运、信号转导等。
除此之外，还有许多其他的蛋白质分子，它们并不是固定在细胞膜上的，而是漂浮在细胞膜的磷脂双分子层中，称为游离蛋白。
除了脂质和蛋白质，神经细胞膜还包含许多其他的分子，如糖类、胆固醇等。
这些分子的存在，在一定程度上可以调节细胞膜的物理化学性质，例如增强细胞膜的稳定性和弹性。
二、神经细胞膜的功能神经细胞膜的结构和组成成分，决定了它的多种生物学功能。
在这里，我们将重点介绍以下几个方面：1. 细胞识别细胞膜上的膜蛋白，可以参与到外来信号物质的识别和细胞粘附过程中。
在神经系统中，细胞膜上的蛋白质通常与其他神经元、突触小泡等细胞部件相互作用，从而协调和维持神经细胞之间的联系和通讯。
2. 物质代谢细胞膜是细胞内部和外部之间的物质交换界面，可以通过膜上的转运蛋白、离子通道和运载蛋白等分子，在适当的条件下将物质输送进入或排出细胞内。
如钠-钾泵等离子膜运输酶通过主动运输将钠和钾离子分别转移进入和排出细胞，在神经细胞状态维持和活动过程中起着重要作用。
细胞生物学名词解释
绪论一、为什么要研究细胞？所有生物学的答案最终都要到细胞中去寻找。
因为所有生物体都是，或曾经是，一个细胞。
二、细胞生物学发展史1.细胞的发现：1665年，Robert Hooke 观察软木，发现小室（Cell）列文虎克（Leeuwenhoek) 看到细胞。
2.细胞学说的建立：1838施莱登施旺1855年，微尔和（Virchow)“细胞来自细胞”3.细胞生物学20世纪60年代开始分子细胞生物学20世纪80年代开始三、细胞简介1.生命的形态：细胞的（真核、原核），非细胞的（病毒）2.细胞的基本结构：细胞膜DNA 核糖体3.最简单的细胞——支原体4.真核细胞主要结构：细胞膜、细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、过氧化物酶体、细胞骨架。
动物有中心体，植物有叶绿体、液泡、细胞壁。
第11章膜的结构一、功能内环境的维持、物质交换、能量交换、信息传递与细胞运动、分裂、识别、免疫、肿瘤、代谢调节都密切相关。
膜之间主要的差别是膜蛋白的差异。
二、脂双层1.膜内脂质=1个亲水头部+1/2个疏水烃尾2.膜脂质有三类：磷脂、固醇、糖脂。
最丰富的膜脂质是磷脂，最普通的磷脂是磷脂酰胆碱（卵磷脂）。
3.疏水分子为什么要聚团？因为疏水分子在水中不能和水分子形成键，而是迫使邻近水分子排成笼状结构，这种更加有序的结构能量高，而聚团后可以将受影响的水分子数量减少。
【11-1】液态水分子间的氢键是不断断裂又合成的，当一个水分偶然接近一个疏水分子时，该分子的运动受到限制，而能与之相互作用的邻近分子更少，所以只能和有限的水分子形成氢键，这样就形成更为有序的“笼状”结构。
这种结构比冰更短暂、规整程度更低、更稀落。
任何使系统熵降低（更为有序）的过程都是耗能的。
4.脂双层是满足所有组分的需求和能量方面最为有利的一种排列。
脂双层有自身愈合的特性。
小口，重排修补；大口，膜破裂成几个小泡。
都是为了快速消除游离边界。
防止游离边界的意义：只有形成包围某一封闭空间的边界才能不产生游离边界，从而有可能形成生活细胞。
动植物细胞膜离子通道的结构和功能
动植物细胞膜离子通道的结构和功能动植物细胞膜离子通道是维持细胞内外正常物质交换的重要机制。
细胞膜是由磷脂双分子层和包围其外侧的蛋白质组成的，离子通道则是由蛋白质形成的。
这些蛋白质能够穿过细胞膜，形成离子通道，让特定类型的离子在细胞膜上形成一定的流动。
因此，离子通道对于细胞内外环境的调节至关重要。
在细胞膜上，离子通道的结构分为两种类型：膜蛋白和离子通道蛋白。
其中，膜蛋白以α螺旋结构为主，通道中心内侧是亲水的氨基酸侧链，而通道周围则与脂质双层相容，保证通道的特异性和选择性。
离子通道蛋白则通常为跨膜蛋白，通过一个或数个膜螺旋形成通道。
这些离子通道的结构使得其具有很高的选择性。
离子通过通道时，首先需要符合通道宽度和几何形状的要求。
此外，通道内还存在能够相互作用的小分子，如阻止钾离子通过的鸟嘌呤核苷酸。
这些作用力的综合作用使离子通道仅能传递特定种类的离子。
例如，钠通道可以传递钠离子，但不能传递氯离子。
钾通道则仅能传递钾离子，但不能传递钠离子。
这种选择性非常重要，因为它能够使细胞针对不同的离子浓度梯度进行调节。
同时，离子通道还能够受到许多生化物质的调节，从而进一步增强其功能。
例如，神经元的钠通道和钾通道会随着细胞膜电位的变化而打开或关闭。
而某些离子通道，如钙通道，则可以通过配体或细胞中的第二信使（如cAMP或cGMP）来调节。
这些作用机制的存在使得细胞膜离子通道能够在复杂的细胞生理学过程中发挥重要作用，如神经传递和肌肉收缩。
在动植物细胞中，离子通道的分布、类型和数量都存在着显著差异。
例如，在动物细胞中，钠、钾和钙都有对应的通道，但在植物细胞中只有氟离子通道。
植物细胞的离子交换机制主要是通过离子转运蛋白完成的。
总体而言，动植物细胞膜离子通道的多样性和复杂性使其在细胞内外物质交换和细胞生理学中发挥着重要的作用。
离子通道的选择性、调节和分布不仅能够维持细胞内外环境的稳定，而且能够支持许多细胞生理学过程，并为药物研发提供重要的靶标。
膜转运蛋白的类型及区别
膜转运蛋白的类型及区别膜转运蛋白是一类存在于细胞膜上的蛋白质，能够通过细胞膜将物质从细胞内转运到细胞外或者从细胞外转运到细胞内。
根据其结构和功能的不同，膜转运蛋白可以分为多种类型，下面将分别介绍这些类型及其区别。
1. 离子通道蛋白（Ion Channel Proteins）离子通道蛋白是一类能够形成离子通道的蛋白质，通过这些通道，离子可以在细胞膜上快速通透。
离子通道蛋白根据对离子的选择性可分为阳离子通道和阴离子通道。
阳离子通道蛋白主要负责钠、钾、钙等阳离子的传输，而阴离子通道蛋白则主要负责氯离子和其他阴离子的传输。
离子通道蛋白的开闭状态通常受到电压、配体或其他信号的调控。
2. 载体蛋白（Carrier Proteins）载体蛋白是一类能够将物质从一个细胞膜侧转运到另一个细胞膜侧的蛋白质。
通过结合物质并经过构象变化，载体蛋白可以将物质从高浓度区域转运到低浓度区域，这个过程不需要能量的消耗。
载体蛋白在细胞内物质的摄取、排泄和信号传导等过程中起到重要作用。
3. 水通道蛋白（Aquaporins）水通道蛋白是一种特殊的膜转运蛋白，它具有高度选择性地传输水分子。
水通道蛋白能够形成水分子通过的通道，使得水分子能够快速地通过细胞膜进入或者离开细胞。
水通道蛋白在维持细胞内外水分平衡、调节细胞内压力和保护细胞免受渗透胁迫等方面发挥着重要的作用。
4. ABC转运体（ABC Transporters）ABC转运体是一类能够通过ATP酶活化的方式将物质跨越细胞膜的转运蛋白。
它们通过耗能的方式将物质从低浓度区域转运到高浓度区域，这个过程需要ATP的参与。
ABC转运体在多种物质的转运中起到关键作用，包括药物的转运、细胞内代谢产物的排泄等。
5. P型转运酶（P-type ATPases）P型转运酶是一类能够通过ATP酶活化的方式将物质跨越细胞膜的转运蛋白。
与ABC转运体不同的是，P型转运酶在转运过程中直接利用ATP水解产生的能量。
5 - 物质的跨膜运输
同向协同运输——吸收葡萄糖
动物、植物细胞由载体蛋白介导的协同运输异同点的比较
第五章 物质的跨膜运输
MEMBRANE TRANSPORT
第五章 物质的跨膜运输
第一节 生物膜与物质的跨膜运输 第二节 离子泵和协同转运 第三节 胞吞作用与胞吐作用
第五章 物质的跨膜运输
目的：了解物质跨膜运输的各个相关概念（被动 运输、主动运输、膜泡运输、膜转运蛋白、载 体、离子泵等）及其特点 和机制
主要 离子
Na+ K+ ClA-
离子浓度
（mmol/L）
膜内 14 155 8 60
膜外 142 5 110 15
膜内与膜 膜对离子通 外离子比 透性 例
1:10 31:1 1:14 4:1
通透性很小 通透性大 通透性次之 无通透性
小的脂溶 性分子 小的不带电荷 的极性分子
脂溶性强、分子量小、 非极性的分子透过性 气体分子、 强 苯 水 甘油（丙三醇） 乙醇 氨基酸 葡萄糖 核苷酸
一、ATP驱动泵
位于生物膜上的ATP酶（载体蛋白），能将ATP水解成
ADP+Pi 同时释放能量，使载体蛋白构象改变，实现离 子或小分子的逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。 类型： P-型离子泵：
V-型质子泵与Ｆ-型质子泵（ H+-ATP合酶）
ABC超家族蛋白（泵）
（一） P-型离子泵：
药物设计在线作业答案
1.通过下列哪个库可以从大量可能具有活性的分子结构中找到能够被预测具有所需理化性质和生物活性的结构？（）D∙A天然组合化学库∙ B 合成组合化学库∙ C 定向库∙ D 虚拟组合化学库单选题2.“反应停”事件的主要原因是（）。
A∙A不同对映体活性和毒性的差异∙ B 不同几何异构活性和毒性的差异∙ C 不同差向异构活性和毒性的差异∙ D 不同构象异构活性和毒性的差异单选题3.靶点存在于生物体的（）。
C∙A细胞膜上∙ B 细胞内∙ C 细胞膜上或细胞内∙ D 各种组织和器官单选题4.对先导化合物的描述，不正确的是( )。
C∙A具有某种生物活性的化学结构，可作为结构修饰和改造的化合物∙ B 先导化合物的优化方法一般常利用电子等排原理、前药原理、软药设计原理及结构拼合原理进行∙ C 新药开发属于药物的化学研究范畴，主要是指先导化合物的发现研究∙ D 先导化合物的发现在研究开发新药中，优先于剂型研究、设计新化合物、构效关系研究和药物动力学研究单选题5.高通量筛选发现先导物的有效性取决于化合物样品库中化合物的哪些因素？（）A∙A数量和质量∙ B 性质和结构∙ C 类型和性质∙ D 理化性质单选题6.下列有关膜转运蛋白的描述是不正确的是（）。
A∙A在细胞核内∙ B 在生物膜上∙ C 可为离子通道蛋白∙ D 可为膜蛋白单选题7.各国对新专利的保护年限为（）。
D∙A 5年∙ B 5-10年∙ C 10年∙ D 15-20年单选题8.判断化合物具有类药性的最常用规则是（）。
B∙A药效团模型∙ B Lipinski规则∙ C 分子场分析∙ D 遗传算法单选题9.新药研发过程不包括下列哪一项。
（）D∙A制定研究计划，设计实验方案并实施之，获得新化学实体∙ B 临床前研究，获得研究中的化合物∙ C 临床实验（或临床验证），获得新药物∙ D 上市后研究，临床药理和市场推广单选题10.以下哪个是药物解离度与生物活性间最合理的关系。
《物质运输的载体》课件
胞吞胞吐
载体蛋白也参与胞吞和胞 吐过程，帮助细胞摄取和 释放大分子物质。
维持内环境稳态
平衡离子浓度
载体蛋白在维持细胞内离子浓度的平 衡中发挥重要作用，如Na+/K+泵能 够维持细胞内外钠钾离子的浓度差。
调节渗透压
缓冲pH值
载体蛋白能够运输H+或HCO3-等离 子，参与细胞内pH值的调节。
载体蛋白通过调节物质进出细胞的方 式，参与维持细胞内渗透压的稳定。
免疫防御
抗原识别
载体蛋白能够识别并转运 抗原，将抗原呈递给免疫 系统，引发免疫反应。
免疫细胞激活
载体蛋白通过与免疫细胞 表面的受体结合，激活免 疫细胞，发挥免疫防御作 用。
免疫调节
载体蛋白还参与调节免疫 反应的强度和方向，维持 免疫系统的平衡。
03
物质运输载体的异常与疾病的关系
高血脂症
总结词
高血脂症与物质运输载体的异常密切相关，载脂蛋白的异常表达可导致血脂代 谢紊乱。
详细描述
高血脂症是由于血液中脂质代谢异常，导致血脂水平升高，从而增加动脉粥样 硬化和心血管疾病的风险。载脂蛋白作为血脂的运输载体，其异常表达或功能 缺陷可以影响脂质的正常代谢，进而引发高血脂症。
糖尿病
总结词
糖尿病与物质运输载体的异常有关，胰岛素抵抗和胰岛素分 泌不足与相关蛋白的功能异常有关。
详细描述
《物质运输的载体》ppt 课件
• 物质运输载体的定义与分类 • 物质运输载体的功能 • 物质运输载体的异常与疾病的关系 • 如何保护物质运输载体 • 总结与展望
01
物质运输载体的定义与分类
定义
物质运输载体是指能够承载和转运物质，实现物质在细胞内外或不同组织间运输 的分子或细胞结构。
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。
细胞膜调控的离子通道与转运蛋白
细胞膜调控的离子通道与转运蛋白细胞是生命存在的基本单位，它们通过细胞膜与外界环境进行物质交换和信息传递。
细胞膜作为细胞的保护屏障，不仅具有选择性渗透性，还含有各种离子通道和转运蛋白，通过调控这些通道和蛋白的活性，细胞膜能够实现对离子和分子的精确控制和运输。
本文将重点探讨细胞膜调控的离子通道与转运蛋白的功能和作用。
一、离子通道的结构和功能离子通道是具有高度选择性的细胞膜蛋白质，其主要功能是控制细胞内外离子的通透性，以维持细胞内外的离子浓度差和电位差。
离子通道的结构呈螺旋状，具有多个跨膜段和氨基酸残基，不同类型的离子通道对应不同的离子特异性。
细胞膜上的离子通道分为钠通道、钾通道、钙通道等多种类型，它们通过开启和关闭来调节离子的通过。
离子通道的开启和关闭受到多种因素的调控，包括电压变化、化学信号和温度等。
电压门控离子通道通过作用电场的变化来调节其开闭，化学门控离子通道受到特定化学物质的结合而开启或关闭。
离子通道的开闭调节使得细胞能够对环境变化进行快速响应，维持细胞内稳态。
二、转运蛋白的结构和功能转运蛋白是细胞膜上的一类蛋白质，主要功能是媒介分子物质的跨膜运输。
与离子通道不同，转运蛋白通过与特定的分子结合，利用能量转变将物质从一个浓度梯度向另一个浓度梯度移动，完成物质的进出。
细胞膜上的转运蛋白包括载体蛋白和泵蛋白两大类。
载体蛋白主要通过被膜蛋白结合，在膜上形成一个通道，将特定分子从一个侧面转运到另一个侧面。
泵蛋白则依赖于ATP的供能，将分子逆浓度梯度转运。
这些转运蛋白的活性可通过调节其结构的构象变化来实现。
三、细胞膜调控的离子通道与转运蛋白在生理过程中的作用细胞膜调控的离子通道和转运蛋白在生理过程中起着重要的作用。
离子通道通过调节细胞内外离子浓度，参与神经传导、肌肉收缩、心电图等生理过程。
例如，钠通道和钾通道在神经细胞的动作电位生成和传导中起到重要作用。
钙通道则在钙离子的浓度调控、细胞凋亡和细胞迁移等过程中发挥重要作用。
不同性质物质细胞膜通透性的观察比较
d.r£■ rmaf Vniversit.y课题：不同性质物质细胞膜通透性的观察比较作者：张勋组员：陈琪陈志浩胡彦波孟月孙帅不同性质物质细胞膜通透性的观察比较张勋陈琪陈志浩胡彦波孟月孙帅摘要：相对分子质量、脂溶性大小、电解质和非电解质溶液对细胞膜通透性的影响。
由于各种溶质进入细胞的速度不同，所以不同的溶质诱导红细胞融血的时间不同。
可以通过测量溶血的时间来粗略比较细胞膜对不同物质通透能力的强弱。
关键词：溶血时间细胞膜通透性不同溶质0 前言：细胞膜的存在将胞内物质与细胞周围环境隔开，为细胞内发生的各种代谢反应提供了一个相对封闭、稳定的内环境。
但这种屏蔽作用是相对的，因为细胞要与周围环境间进行物质和能量的交换，因此细胞膜也是细胞与外界环境进行物质交换的结构。
细胞膜可以选择性的让某些物质进出细胞。
各种物质进出细胞的方式不同，大体可以分为三种方式：1. 被动运输（依据是否需要载体又可以分为自由扩散和协助扩散），疏水性小分子和某些极性小分子以自由扩散的形式通过细胞膜。
葡萄糖、氨基酸、核酸等营养物质通过载体蛋白转运进入；2. 主动运输，离子通过离子通道进入细胞，需要载体和能量；3. 胞吞胞吐，蛋白质等大分子。
单纯考虑细胞膜的脂双层性质，仅疏水性小分子和某些极性小分子可以以低浓度差自由通过细胞膜，绝大多数的极性分子和离子不能自由通过，但细胞膜的脂双层上分布有丰富的功能各异的膜转运蛋白，使得这些极性分子和离子的跨膜运输得以实现。
膜转运蛋白包括两大类：载体蛋白和离子通道。
其中离子通道是离子通过细胞膜特有的方式。
以红细胞为实验对象，将其放入溶质不同的等渗溶液中，当溶质分子进入细胞后可引起渗透压升高，水分子随即进入细胞，使细胞破裂，发生溶血。
由于细胞膜对不同物质的通透性不同，所以不同溶质进入细胞的速度相差很大，进而使红细胞发生溶血的时间有差异，以此来估计细胞膜对各种物质通透性的大小。
1材料与方法：1.1实验材料：抗凝人血、鸡血的稀释液（一份血液加入九份生理盐水进行稀释）0.17mol/L的氯化钠、0.17mol/L的氯化铵、0.17mol/L醋酸铵、0.17mol/L 硝酸钠、0.12mol/L 草酸铵、0.12mol/L 硫酸钠、0.32mol/L 葡萄糖、0.32mol/L 甘油、0.32mol/L 乙醇、0.32mol/L 丙酮、0.32mol/L 乙二醇。
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Our sample rack uses a LidLock lever to secure the top of the rack. The LidLock can prevent the tubes in racks from falling out if the rack is inverted or dropped. Simply push the LidLock in the desired direction as marked by the arrows to open or lock the rack.
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Each 96 sample-rack has a “RackCode ” linear barcode located on the side which can be used to easily distinguish different racks.
Compound Technical Documents:
Each compound library is shipped with a flash drive containing an Excel file that describes the detailed information of compounds in your library. The disk also contains the SDF , COA for every compound, this general handling instructions and compound layout for each screening library.
The Excel file details the following information:
RackCode, Cat. No., Product Name, Plate Location, VialCode, CAS No., M.Wt, Target, Saltdata, Information, Smiles, Solubility, Method of Analysis, Batch No., Quantity, URL and Pathway.
Chemical structure information for each compound is contained in the relevant SDF files.
If you have any questions, please contact our technical support via Email at: tech@ .
VialCode
Compounds can be identified quickly by scanning the 2D barcode with an HD barcode scanner. Each 96-well format sample storage tube contains a "VialCode " 2D barcode located on the base of the vial. Using the 2D barcode, you can look up the corresponding compound information for the vial in electronic files or the provided hard copy.
1 Can we centrifuge the whole rack?
Yes. It is advised to centrifuge all of the samples before experimental use. This can prevent the compound from adhering to the tube wall or even the tube gap and can reduce experimental error.
2 How can I use the 2D barcode on the bottom of vial?
Use an HD barcode scanner to scan the barcode, and then find the corresponding compound information in the Excel or the provided hard copy.
3 How do I dissolve my compounds (dry solid)?
Add the relevant solvent (DMSO, Ethanol etc.) specified by your ordered format (100 μL or 250 μL) and dilute the solution to a concentration of 10 mM.
4 What are the appropriate compound storage conditions?
For dry solid compounds, store at 4°C.For solutions, store at -80°C.
For some special compounds, specific handling instructions are provided.
5 After receiving the compound library, the ice box has melted, will this affect the efficacy of the compound?
MCE products are primarily chemical synthesis products which are not temperature sensitive. The ice boxes inside of the packages are used to prevent the occurrence of extreme temperatures during the process of transportation, and a melted icebox will not affect the reagent quality. After transit, the icebox is no longer needed.
Frequently Asked Questions:。