医用细胞生物学重点章节知识点

第四章 物质的跨膜运输

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，这些物质的跨膜转运需要质膜上的膜转运蛋白参与。只有脂溶性、非极性或不带电的分子才能通过简单扩散的方式穿膜转运。

载体蛋白和通道蛋白的异同以及介导方式

载体蛋白及其功能：高度选择性；饱和性（竞争性抑制和非竞争性抑制），对PH有依赖性，载体蛋白不对转运的溶质作共价修饰。多次跨膜；通过构象改变介导溶质分子跨膜转运。介导易化扩散和主动运输。

通道蛋白及其功能：有三种类型：离子通道、孔蛋白，水孔蛋白。大多数通道蛋白是离子通道，离子通道蛋白常形成选择性和门控跨膜通道。离子通道有3个显著特征：转运效率极高，没有饱和值，高度特异性，离子通道并非连续性开放而是门控的。根据激活信号的不同，离子通道可分为电压门控通道、配体门控通道、应力激活通道。只能介导被动运输。

小分子物质的跨膜运输类型及特点：

（1）简单扩散：小分子或离子以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层进出细胞；不需要细胞提供能量；无需膜转运蛋白的协助；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。

（2）易化扩散（被动运输）：顺电化学梯度或浓度梯度；不需要细胞提供代谢能量，需要膜转运蛋白协助：载体蛋白介导，通道蛋白介导。葡萄糖转运蛋白：12次跨膜a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梯度浓度。

水孔蛋白：一种通道蛋白，水分子借助质膜上的水孔蛋白实现快速跨膜转运。

（3）主动运输：载体蛋白所介导的、逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式，根据能量来源可分为ATP驱动泵（ATP直接提供能量）和协同运输（ATP间接提供能量，细分为共运输和对向运输）。消耗能量。

  囊泡运输按所吞物质大小分为：吞噬作用（颗粒大） 胞饮作用（颗粒小）

  按所吞物质有无特异性分为：受体介导的胞吞作用 非受体介导的胞吞作用

吞噬作用和胞饮作用的异同：

  相同点 都是细胞跨膜运输形式  均需要蛋白质参与

  不同点 吞噬泡更大；吞噬作用是间断的过程，需要受体引导，无普遍性；胞饮作用是连续的过程，无需受体引导，有普遍性。

受体介导内吞作用的特点及过程

 过程 胞吞物与膜表面受体结合形成配体—受体复合物，从而在受体所在质膜内侧召集网格蛋白，最终形成有被小窝。随着有被小窝不断加深，颈部为GTP依赖性发动蛋白连接，发动蛋白水解GTP，最终使有被小泡与质膜分离进入细胞内。随即网格蛋白脱离，形成无被小泡，无被小泡继而与早期内体结合。受体返回质膜，配体与溶酶体结合被降解。 

 特点 配体与受体结合具有特异性，选择性；要形成特殊包被的内吞泡。

受调分泌只存在于分泌激素、酶、神经递质的细胞内。

LDL是受体介导的内吞作用。

侧向扩散最主要。

细胞膜的三种主要成分：蛋白质、脂类和糖类。

影响膜流动性的几种因素：1、脂肪酸链的饱和程度 不饱和脂肪酸越多，相变温度越低，流动性越大。2、脂肪酸链的长短 脂肪酸链短的相变温度低，流动性大。3、胆固醇的双重调节作用 生理状态下，胆固醇对膜脂流动性的影响在于增加膜脂有序性，降低膜脂流动性。静态时有效防止低温时膜流动性的突然降低。4、卵磷脂和鞘磷脂的比例 卵磷脂脂肪酸链不饱和程度大，鞘磷脂则相反。37℃时，二者均为流动状态，但鞘磷脂比卵磷脂更黏，因而鞘磷脂含量高，膜流动性低。5、膜蛋白影响 嵌入的膜蛋白越多，膜流动性越低6、环境温度

脂筏更有秩序，更少流动。特殊脂质和蛋白质组成微区。外层的微区主要含有鞘脂、胆固醇以及GPI-锚定蛋白。出现相分离。内层与外层不完全相同，有许多酰化的锚定蛋白。

单位膜暗亮暗结构。内外致密暗层相当于脂类分子极性头部和蛋白质分子，浅淡的明层为脂质分子的疏水端。

质膜上的蛋白质， 据其存在的位置分为内在膜蛋白、外在膜蛋白及脂锚定蛋白。膜内在蛋白(整合蛋白)有的部分插入脂双层内，直接与脂双层的疏水区域相互作用， 如载体蛋白。膜周边蛋白 (外在蛋白)不直接与脂双层疏水部分相互连接，它们通过内在蛋白间接与膜连接，或直接与脂类分子极性头部相结合， 例如血影蛋白。脂锚定蛋白通过共价键与脂双层内的脂分子结合。