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物质跨膜运输拾遗  

2011-09-18 09:51:28|  分类: My边教边学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(本文收集整理自网络)

一、 水跨膜运输其实有两种方式

1.水可以通过自由扩散跨膜

水是极性分子,生物膜上的磷脂分子也是。在磷脂双分子层中,磷脂分子的疏水基尾层会对水分子起排拆作用,这一点毋庸置疑。但是,水分子确是能很快通过自由扩散方式跨膜单纯的磷脂双分子层的。目前比较合理的一种解释是:磷脂分子尾部可以做固定位置上的摆动(脂肪酸链靠近极性头部的摆动较小,尾部摆动较大。X射线衍射分析显示,在距头部第9个碳原子以后的脂肪酸链已有较为有序变为无序状态,有些可能折叠成“小结”),这样,非常小的极性水分子就比较容易通过摆动的疏水基层中的间隙以自由扩散的方式过膜了。自由扩散是水实现跨膜运输的普遍方式。

2.水还可以通过水通道进行协助扩散跨膜

长期以来,普遍认为细胞内外的水分子是以简单扩散的方式透过脂双层膜。1988年在人体细胞中发现了一种存在生物膜上的分子量为28000的具有通透水分功能的内在蛋白被称为水通道蛋白或称为水孔蛋白,不久便证实在植物的细胞膜及液泡膜上也有水通道蛋白的存在。水通道蛋白不具有“水泵”功能,其作用是通过减小水越膜运动的阻力而使细胞间水分迁移的速率加快。水通道蛋白的嵌入使生物膜对水的通透能力大大提高,因此可以通过改变水孔蛋白的活性和调节水孔蛋白在膜上的丰度两种途径来调节膜对水的通透能力。而Agre发现的水通道并不是在所有的细胞膜都有存在。目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种,被命名为水通道蛋白,在动物中如肾脏、眼睛、脑中都存在水通道,均具有选择性的让水分子通过的特性。

在有水通道的情况下,水可以通过协助扩散要比自由扩散直接通过磷脂双分子层要快得多。

二、离子的跨膜运输不一定就是主动运输

载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白(包括离子通道和水通道)

离子可以通过离子载体主动运输的方式跨膜,也可以通过离子通道以协助扩散的方式跨膜。如:Na+通过神经细胞膜内流是协助扩散,外流是主动运输;K+内流是主动运输,外流是协助扩散。(正常情况下膜外钠离子高于膜内;膜内钾离子高于膜外。)

三、大分子物质的胞吞和胞吐也应该属于跨膜运输方式

目前,中学界多流行把大分子物质的胞吞和胞吐归类为非跨膜运输。其实这是不合理的,《细胞生物学》把胞吞和胞吐也视作是完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。只是这种运输与自由扩散、协助扩散和主动运输在方式上有根本区别而已。中学阶段把胞吞和胞吐看作是一种特殊的跨膜运输方式较为妥当。

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