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5.10: 促进运输
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5.10: 促进运输

质膜的化学和物理性质使它们具有选择性的渗透性。由于质膜同时具有疏水性和亲水性两个区域,物质需要能够横向穿过这两个区域。膜的疏水区域排斥带电离子等物质。因此,这些物质需要特殊的膜蛋白才能成功地通过膜。在促进运输的过程中,分子和离子通过两种膜转运蛋白(通道蛋白和载体蛋白)穿过膜。这些膜转运蛋白能够扩散而不需要额外的能量。

通道蛋白

通道蛋白形成一个亲水孔,带电分子可以通过这个孔,从而避免了膜的疏水层。通道蛋白是特定于特定物质的。例如,水通道蛋白是特别促进水通过质膜运输的通道蛋白。

通道蛋白要么总是开放的,要么通过某种机制来控制流量。门控通道保持关闭,直到特定的离子或物质与通道结合,或发生其他机制。门控通道存在于肌肉细胞和神经细胞等细胞膜中。肌肉收缩发生时,相对浓度的离子在膜的内部和外部的变化,由于控制关闭或打开通道门。如果没有一个可调节的屏障,肌肉收缩就不会有效地发生。

载体蛋白

载体蛋白与引起蛋白质构象变化的特定物质结合。构象变化使物质浓度梯度向下移动。因此,转运速率不取决于浓度梯度,而取决于可用的载体蛋白的数量。虽然已知蛋白质在氢键失稳时会改变形状,但载体蛋白质改变其构象的完整机制尚不清楚。

扩散率

尽管比简单的扩散更为复杂,但便利的传输使扩散以难以置信的速度发生。通道蛋白每秒移动数千万个分子,而载体蛋白每秒移动一千到一百万个分子。


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