離子通道和離子泵

1、離 子 通 道 蛋 白,離子通道：是跨膜蛋白形成的親水孔，將胞漿與細胞外間隙連接起來，形成狹窄高度選擇性通透性小孔，這些蛋白只特異性轉運無機離子，所以稱為離子通道?！　? 離子通道的作用方式：　　離子通道是由大分子蛋白組成的孔道，是一個能夠開啟和關閉，具有離子選擇性通道。,離子通道的調控:,離子通道的“開啟”與“關閉”均是其構象改變的結果?！　∫痣x子通道構象改變的因素：　　細胞外配體、細胞內第二信使、代謝物、蛋白質相互作用及磷

2、酸化等,此外許多通道還可受自身膜電位調節(jié)?！　「鶕x子通道活動調節(jié)信號的不同分為配體門控與電壓門控兩大類?！　∏罢呤苌窠涍f質、激素及其他生物活性分子的結合所激活,在神經突觸后區(qū)域及肌肉細胞等局部微環(huán)境中控制離子流動。,離子通道的性質和功能,離子通道有別于簡單的透水孔，主要有：?。?）離子通道具有離子選擇性，只允許特定離子通透。 　（2）離子通道并不是連續(xù)開放的。?。?）離子通道不能耦聯(lián)能量進行主動轉運（4）由膜上的離子通道蛋

3、白介導的擴散。,1、Na+離子通道：　　電壓門控型Na+通道　　由α、β1、β2、β3四個亞基組成 　　α與β2共價結合　　α與β1非共價結合　　α、β亞基高度糖基化　　α亞基：260KD，形成Na+離子通道。 　 β1亞基，β2亞基：30KD,1、Na+離子通道：已發(fā)現(xiàn)Na+離子通道至少有5個神經毒素結合位點：　河豚毒（位點1）：阻斷離子傳導　南美蟾毒、烏頭堿（位點2）：使Na+通道持續(xù)活化　海葵毒

4、素（位點3）：減慢或阻斷Na+通道　β—蝎子毒（位點4）：改變Na+通道激活的電壓依賴性，使之激活依賴電壓更低　西加毒素（位點5）：導致重復神經沖動.鈉通道的激活，導致Na+離子快速內流,心肌細胞去極化,形成動作電位的0相。,K+通道,配體門控通道：Ca2+門控 、ATP門控、 神經遞質門控　　依賴電位K+通道：即K+內流及K+外流，兩種通道都受膜電位控制?！　。?）K+外流通道存在于植物的各類細胞中　　當膜電位去極化大于4

5、0mV，此通道激活，產生K+外流　?。?）K+內流通道　　當膜電位極化到小于100mV，此通道激活，產生K+內流　　K+通道存在于所有動物細胞膜上，其中有一種重要亞型，在非刺激或　　靜息狀態(tài)下也開放，稱K+慢通道（胞漿膜），使細胞膜產生膜電位?！　≠|膜K+>Na+，是靜息電位產生主要原因。,Ca2+通道,在所有的可興奮細胞,電壓依賴的鈣通道，負責鈣的內流,從而耦聯(lián)興奮-神經遞質釋放。　　電壓門控鈣通道在肌細胞橫管膜處特別

6、豐富,是所有肌細胞鈣內流的通道,在興奮-收縮耦聯(lián)中起特殊的作用。鈣通道是糖蛋白：由三種蛋白質（αβγ）構成復合體，有與Ca2+結合的兩個親合位點?！　∧さ膬葌扰c外側：有磷酸化位點和糖基化位點?！　§o息狀態(tài)下：Ca2+通道大多處于關閉狀態(tài)，膜外Ca2+幾乎不能流入?！　‘敿せ铋_放后：胞外Ca2+順濃度差，大量流入胞內?！　⊥ǖ篱_放數目和每個通道開放時間長短，決定Ca2+流入細胞量。,鈉鉀泵,鈉鉀泵實際上就是Na+-K+ATP酶,

7、一般認為是由2個大亞基、2個小亞基組成的4聚體。Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發(fā)生構象的變化，導致與Na+、K+的親和力發(fā)生變化。在膜內側Na+與酶結合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，構象發(fā)生變化，于是與Na+結合的部位轉向膜外側；這種磷酸化的酶對Na+的親和力低，對K+的親和力高，因而在膜外側釋放Na+、而與K+結合。,原生質膜質子泵 (PMH+ -ATPase，又稱P-型質子泵),質膜H+ -ATPase

8、的生理作用：　　在許多生理過程中有重要作用，有主宰酶之稱。　　在溶質的跨膜運輸中，質膜ATP酶水解ATP，把質子泵出細胞外，形成pH梯度和膜電勢，然后所形成的質子移動力為無機離子、糖、氨基酸的過膜運輸提供能量。（主動運輸）　　質子泵既能推動共向的運輸載體，也能推動反向的運輸載體。（1）控制細胞內pH環(huán)境，起著pH自動恒定器作用（2）提供細胞生長所需營養(yǎng)物質與離子運送的動力　　質膜ATPase產生：質子驅動力△μH+作為原初動

9、力，離子或營養(yǎng)物質在△μH+驅使下出入細胞，即：　　①質子泵ATP酶　?、谂cH+偶聯(lián)的陰離子（A-）同向運輸 　?、?與H+偶聯(lián)的中性物質（s）同向運輸（如氨基酸，糖等）　?、?與H+偶連的陽離子（Na+，Ca+……）逆向運輸　?、?陽離子(K+,NH4+)的單向運輸,是一種被動運輸,質子泵分類,根據H +-ATPase特性差異，劃分為三類：?。?）原生質膜 E1E2-ATPase （H+ -E1E2-ATPase）稱P-

10、型質子泵，存在于真核細胞的質膜上，在轉運H+過程中，涉及磷酸化和去磷酸化　(2) 液泡膜類型 tp-ATPase （H+ - tp-ATPase）稱V-型質子泵，存在溶酶體膜，植物液泡膜在轉運H+過程中不形成磷酸化中間體。　 (3) 古細菌，葉綠體或線粒體F0F1類型 （H+ - F0F1 -ATPase）稱H+ - ATP酶，存在于線粒體內膜，葉綠體內膜，細菌質膜上。H+沿濃度梯度運動，將所釋放能量與ATP合成耦連起來，如：

11、氧化磷酸化作用，光和磷酸化作用。質子泵類型 傳遞離子 H+/ATP 計量 生理勢 細胞中位置 P-型 E1E2-ATPase H+（泵出） Na+、K+、Ca2+（泵入） 1 ATP水解 真核細胞質膜 V-型tp-ATPase H+（泵入） 2 ATP水解 真核細胞液泡膜H+ - ATP酶 F0F1 H+（泵出） 順濃度梯度 3 ATP水解 ATP合成 真核細胞線粒體 真核細胞葉綠體 原核細胞質膜,質膜 H+-AT