概念：物质经扩散作用,顺电化学梯度不消 耗能量所进行的跨膜转运。
扩散特点:扩散量与浓度差、温度和膜的通 透性呈正相关。
类型：简单扩散 协助扩散
1.单纯扩散
概念：一些高脂溶性物质由膜的高浓度一侧向 低浓度一侧转运的过程。
转运的物质：O2、CO2、NH3 、 N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固 醇类激素等少数几种。
Na+-K+泵的作用： •①维持细胞的渗透压，保持细胞的体积； •②维持低Na+高K+的细胞内环境； •③维持细胞的静息电位。
（2）钙泵（Ca2+ pump ）
• 又称Ca2+-ATP酶。 • 构成：1个多肽构成的整合膜蛋白，每个泵
单位含有10个跨膜α螺旋。 分布：细胞质膜和内质网膜上；肌细胞的肌质网膜
一、生物膜
• 生物膜主要由脂质、蛋白和多糖组成。该 脂膜呈液态骨架, 脂质形成一系列双分子层, 蛋白质镶嵌在其中, 蛋白质多为物质转运的 载体(transporter)、受体或酶, 担负着物质 转运或信息传递任务。此外, 在膜中还存在 一些孔道, 使一些小分子化合物如水、尿素 等通过。
Membrane
脂质双分子层
• 构成：由双嗜性脂质分子两两相对排列成 双分子层
• 脂质以磷脂类为主(总量的70%以上)、胆固 醇(一般低于30%)和少量糖脂。
• 2. 特点：液态（同层横向移动的流动性） 稳定性（可自动形成和维持，能承受较
大张力。） • 3. 功能：屏障作用和传递信息
二、药物的跨膜转运方式
（一）被动运输
• 定义:物质主要是依赖于载体蛋白分子内部 的变构作用所进行的被动跨膜转运。
• 转运物：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等非脂溶 性小分子亲水物质。
• 转运速率取决于浓度差、载体数量及位点 等
• 特点：a．高度特异性 b. 饱和现象 c. 竞争性抑制
（二）主动运输
概念：主动运输（active transport）是指 由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度（或电 化学梯度）的由浓度低的一侧向浓度高的 一侧的跨膜运输方式。
2、V-type：由多亚基构成，位于动物细胞溶酶体膜、破 骨细胞和肾小管细胞的质膜以及植物细胞、真菌和细 菌液泡膜上，故又称膜泡质子泵(vacuolar proton pump) 。其水解ATP产生能量，但不发生磷酸化。将 H+从细胞质基质泵入细胞器，以维持基质的pH中性和 细胞器内的pH酸性。
3、F-type：由多亚基构成，位于细菌质膜，线粒体内膜
• 特点：沿浓度梯度扩散；不需要提供能 量；没有膜蛋白的协助。
• 通透性决定于：分子的大小，脂溶性（ 极性）大小。
2.易化扩散
• 概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物 质,需在特殊膜蛋白质的“由通道介导的易化扩散 ②由载体介导的易化扩散
特点： ①运输方向； ②膜转运蛋白； ③消耗能量
进行主动运输的物质：
1.泵转运
ATP驱动泵：也称ATP酶，催化ATP水解而释放能量；
是整合膜蛋白，载体蛋白。在膜的原生质表 面有ATP结合位点。根据结构和功能特性可 分为4类：
P-型离子泵， 转运Na+,K+,Ca2+等
转运 离子
P-型质子泵， V-型质子泵， 转运H+离子， F-型质子泵， 即质子
（1）通道介导的易化扩散
• 定义:离子物质借助于膜上的蛋白质离子通 道所进行的扩散。
• 通道是一类贯穿脂质双层、中央带有亲水 性孔道的膜蛋白。
• 离子通道特点： a.相对特异性(离子选择性 )b.具有“闸门” 启闭的特性（门控过程）
门控离子通道分为三类：
• 1. 电压门控通道：在膜去极化到一定电位 时开放，如神经元上的Na+ 通道。
❖动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动。
❖植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。
• 根据物质（葡萄糖、氨基酸）运输方向与离子沿浓 度梯度的转移方向，可分为： 同向转运 与 逆向转运。
钠泵活动的生理意义：
• 1.维持细胞正常的渗透压和形态； • 2.形成和保持细胞内外Na+、 K+不均匀分布，
• 2. 化学门控通道：受膜环境中某些化学物 质的影响而开放,这类化学物质（配基）主 要来自细胞外液，如激素、递质等。
• 3. 机械门控通道：当膜的局部受牵拉变形 时被激活，如触觉的神经末梢、听觉的毛 细胞等都存在这类通道。
电位高 电位低
Na+浓度高 Na+浓度低
细胞外 细胞膜 细胞内
（2）载体介导的 易化扩散
• ATP驱动泵：水解ATP，逆浓度梯度摄取营
养。
• 转运底物：在细菌质膜上-氨基酸、多糖、
磷脂、多肽、甚至蛋白质；在哺乳类细胞质膜 上-磷脂、亲脂性药物、胆固醇和其它小分子。
• 特异性：是载体蛋白，每一种ABC转运器
只转运一种或一类底物。
2. 协同转运（cotransport）
• 是一类由Na+-K+泵或H+泵与载体蛋白协同作用， 靠间接消耗ATP完成的主动运输方式。
和ABC超家族。 转运小分子
P-型离子泵:
2个α催化亚基，ATP结合位 点，磷酸化和去磷酸化，泵 蛋白构象改变，实现离子的 跨膜转运。
（1）钠钾泵：也叫Na+-K+ATP酶 • 构成与分布：由2个α亚基、2个β亚基组成的4聚体，分布
于动物细胞的质膜上。
功能：逆浓度梯度和电化学梯度泵出Na+,泵 入K+,维持细胞内低Na+高K+的离子环境，对神 经冲动的传播和维持细胞的渗透平衡时非常 重要。
和植物细胞的类囊体膜上。顺H+浓度梯度转运质子。
利用释放的能量合成ATP，也叫H+-ATP合成酶。
ABC 超家族
• ABC超家族（ABC superfamily）:分布
广泛，庞大的蛋白家族，有两个跨膜结构域和 两个原生质侧的ATP结合区（ATP binding cassette），故名ABC转运器。
上。
❖ 功能：于细胞膜和内质网膜上，它将Ca2+输 出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持 细胞内低浓度的游离Ca2+。
❖ 在肌细胞的肌质网膜上，在肌质网内储存 Ca2+，对调节肌细胞的收缩运动是至关重要 的。钙泵占膜整合蛋白的80%以上。
质子泵
1、P-type：利用质子泵自磷酸化发生构象的改变向细胞 外转移质子，如植物细胞、真菌和细菌的质膜上的H+ 泵、动物胃表皮细胞的H+-K+泵。