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第二章细胞的基本功能

2.1细胞膜的物质转运功能

几种跨膜物质转运transportacrosscellmembrane方式

Passivetransport

Activetransport

simplediffusion

facilitateddiffusion

carriermediateddiffusion

channelmediateddiffusion

Primaryactivetransport

Secondaryactivetransport

Na+-K+pump

H+pump

Ca2+Pump

对于不带电荷的分子，影响其跨膜移动的力是concentrationgradient，对于带电的离子，除了concentrationgradient外还有electricalgradient。二者的综合作用称有electrochemicalgradient,orelectrochemicalpotential,产生作用力称electrochemicaldrivingforce。

Amoleculeorionthatcrossesthemembranebymovingdownaconcentrationorelectrochemicalgradientandwithoutexpenditureofmetabolicenergyissaidtobetransportedpassively

2.1.1被动转运passivetransport

simplediffusion能溶于水的脂溶性物质如CO2，O2等,类固醇激素等

facilitateddiffusion

一些不溶于脂质的物质在膜蛋白的帮助下，顺着concentrationandelectricalgradient跨过cellmembrane.

carriermediateddiffusion

channelmediateddiffusion

carriermediateddiffusion

较小的有机分子如glucose,aminoacid通过这种方式跨过细胞膜。

载体是膜蛋白，目前研究比较清楚的是转运glucose的载体。

这种transport方式的特点

（1）载体与被转运的物质之间有高度的结构特异性，如右旋glucose的转动速度比左旋的要快得多，木糖（C6）几乎不能被转运。

（2）有竞争性抑制现象，如在环境中加入半乳糖galactose会使glucose的transport减少。

（3）有饱和现象（与enzyme相似）

channelmediateddiffusion

1

如Na+、K＋、Ca++等，速度极快，107个离子／秒通道，carrier转运glucose大约104，Na+-K+pump大约5*102

2

离子通道ionchannel是细胞膜上的protein,都是内在蛋白，molecularweight25000-250000,有的是单体有的是多聚体，如果是一条肽链，则要反复穿膜多次，形成一个中空的结构，channel壁的外侧是蛋白质的疏水区域，与膜的膜质双层结合，而channel内侧壁是亲水区域，允许水在其中，因此离子可以快速通过。

3

细胞膜上除有离子通道外还有水通道

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通道的分子结构模式图

ionchannel可以开放也可以关闭，这两种状态间的转换只需1ms。ionchannel也有一定的选择性,某一种通道允许某种离子通过，但专一性不如carrier高。Ionchannel根据开关的原理不同分为三类：

电压门控通道votagegatedionchannel,

化学门控通道chemicallygatedionchannel,

机械门控通道mechanicallygatedionchannel

2.1.2Activetransport

Solutemovesuphillagainstaconcentrationorelectrochamicalgradient.Theenegytomovethesubstanceuphillisderivedfromametabolicreaction,usuallyfromthehydrolysisofATP.

由ATP直接供能的称原发性主动转运prim