细胞生物学 主动运输 active transport

　　根据载体对物质转运的能力和方向分为单向运输（uniports）和偶联运输（coupling transport）两种类型（图3-63）。

图3-63 单向、同向和逆向运输的比较

　　■ P-型离子运输泵的作用机理

　　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+泵（Na+/K+ pump， Na+/K+ ATPase）的结构、作用原理

　　Na+/K+泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na+ 输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，又称Na+泵或Na+/K+交换泵。实际上是一种Na+ /K+ ATPase.

　　▲ 结构：

　　Na+ /K+ ATPase由两个大亚基（α亚基）和两个小亚基（β亚基）组成。α亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有ATP结合位点；在α亚基上有Na+和K+结合位点（图3-64）。

图3-64 Na+/K+ ATPase的结构

　　简述Na+/K+泵（Na+/K+ pump， Na+/K+ ATPase）的结构和作用原理

　　▲ 运输机制 Na+/K+ ATPase运输分为六个过程（图3-65）。每水解一个ATP， 运出3个Na+ ， 输入2个K+ .Na+ /K+泵工作的结果，使细胞内的Na+浓度比细胞外低10-30倍，而细胞内的K+浓度比细胞外高10-30倍。

图3-65 Na+/K+ ATPase 工作原理示意图

　　● Ca2+ 泵（Ca2+ pump， Ca2+ ATPase）的结构和作用原理

　　▲ 结构：有10个跨膜区（图3-66）；

　　▲ 激活：两种激活机制，Ca2+/钙调蛋白（CaM）复合物的激活； 蛋白激酶C激活。

　　▲ 运输机制： 类似于Na+/K+ ATPase.每水解一个ATP将两个Ca2+离子从胞质溶胶输出到细胞外。

　　简述Ca2+泵（Ca2+ pump， Ca2+ ATPase）的结构和作用原理

图3-66 Ca2+ -ATPase的结构和功能位点

　　■ 协同运输（cotransport）

　　协同运输又称偶联运输， 它不直接消耗ATP，但要依赖离子泵建立的电化学梯度， 所以又将离子泵称为初级主动运输（primary active transport）， 将协同运输称为次级主动运输（secondary active transport）。

　　动物细胞中，质膜上的钠泵和载体协作完成葡萄糖、氨基酸等的逆浓度梯度的协同运输（图3-67）。

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