谈谈协助扩散_蒸水滔滔

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谈谈协助扩散

(2007-08-28 14:45:49)

标签：

细胞生物学

协助扩散

载体蛋白

通道蛋白

分类：资料收藏

在高中教材中一度被删除的“协助扩散”，在新课标教材中再度露面。由于教材多年不讲协助扩散，笔者对这一内容已有陌生之感。为了上课时能应付自如，笔者临阵磨枪，搜集了下面的资料。
协助扩散（facilitated diffusion）也叫易化扩散，是指水溶性的小分子物质或离子在膜蛋白质的帮助下从膜的高浓度一侧移向低浓度一侧的跨膜运输方式。
根据膜蛋白质所起的作用不同，协助扩散可分为两种类型：

1 载体中介的易化扩散（facilitated diffusion via carrier）：指借助载体蛋白的跨膜双向转运功能实行顺浓度移动，具有特异性、饱和性和竞争性等特点。

载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合，将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。载体蛋白具有高度的特异性，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。在协助扩散过程中，载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度进行运输的。例如，哺乳动物肝细胞上的葡萄糖载体，是一种横跨膜的蛋白，这种蛋白有两种构象，一种构象是载体的葡萄糖结合点面向细胞膜外侧，另一种构象是结合点面向细胞膜的内侧。这种蛋白可将葡萄糖通过膜向细胞内外两个方向运输。究竟向哪个方向运输，决定于物质在膜两侧的浓度。

2 通道中介的易化扩散（facilitated diffusion through ion channel）：一般来说，细胞外液中的Na⁺ 、Cl^- 、Ca²⁺ 浓度高于细胞内液，而K⁺ 则相反。当膜蛋白质在某一特定状态下构成离子通道，即可允许相关离子顺浓度差跨膜流动。

这类蛋白在细胞膜上形成特定的孔道，并且这种孔道的开与关是可调控的。控制开关的机制之一是胞外的信号分子通过与通道蛋白的结合，改变这些蛋白的构象，使通道打开或关闭。这种通道称为配体门通道。另一种控制方式是细胞内或细胞外特定离子的浓度发生变化而导致膜电位变化，而膜电位的变化又导致通道蛋白构象变化，由此来控制通道的开关，此类通道称为电位门通道。例如，当胞液中游离Ca²⁺的浓度增加时，一些K⁺的通道打开。通道开放的时间是非常短的，常常只有几毫秒，被运输的物质顺浓度梯度迅速穿过通道。不同通道常形成一个完整的系统，相互间协调，共同产生某一效应。

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