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載體介導(dǎo)易化擴(kuò)散作用概述

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載體介導(dǎo)易化擴(kuò)散作用概述:

由載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散這種易化擴(kuò)散的特點是膜結(jié)構(gòu)中具有可稱為載體(carrier)的蛋白質(zhì)分子,它們有一個或數(shù)個能與某種被轉(zhuǎn)物相結(jié)合的位點或結(jié)構(gòu)域(指蛋白質(zhì)肽鏈中的某一段功能性氨基酸殘基序列),后者先同膜一側(cè)的某種物質(zhì)分子選擇性地結(jié)合,并因此而引起載體蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用,使被結(jié)合的底物移向膜的另一側(cè),如果該側(cè)底物的濃度較低,底物就和載體分離,完成了轉(zhuǎn)運,而載體也恢復(fù)了原有的構(gòu)型,進(jìn)行新一輪的轉(zhuǎn)運,其終止點是最后使膜兩側(cè)底物濃度變得相等。上面提到的葡萄糖進(jìn)入一般細(xì)胞,以及其他營養(yǎng)性物質(zhì)如氨基酸和中間代謝產(chǎn)物的進(jìn)出細(xì)胞,就屬于這種類型的易化擴(kuò)散。以葡萄糖為例,由于血糖和細(xì)胞外液中的糖濃度經(jīng)常保持在相對恒定的水平,而細(xì)胞內(nèi)部的代謝活動不斷消耗葡萄糖而使其胞漿濃度低于細(xì)胞外液,于是依靠膜上葡萄糖載體蛋白的活動,使葡萄糖不斷進(jìn)入細(xì)胞醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)`搜集整理,且其進(jìn)入通量可同細(xì)胞消耗葡萄糖的速度相一致不同物質(zhì)通過易化擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞膜,都需要膜具有特殊的載體蛋白。

以載體為中介的易化擴(kuò)散都具有如下的共同特性:(1)載體蛋白質(zhì)有較高的結(jié)構(gòu)特異性,以葡萄糖為例,在同樣濃度差的情況下,右旋葡萄糖的跨膜通量大大超過左旋葡萄糖(人體內(nèi)可利用的糖類都是右旋的);木糖則幾乎不能被載運。(2)飽和現(xiàn)象,即這種易化擴(kuò)散的擴(kuò)散通量一般與膜兩側(cè)被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度差成正比,但這只是當(dāng)膜兩側(cè)濃度差較小時是如此;如果膜一側(cè)的濃度增加超過一定限度時,再增加底物濃度并不能使轉(zhuǎn)運通量增加。飽和現(xiàn)象的合理解釋是:膜結(jié)構(gòu)中與該物質(zhì)易化擴(kuò)散有關(guān)的載體蛋白質(zhì)分子的數(shù)目或每一載體分子上能與該物質(zhì)結(jié)合的位點的數(shù)目是固定的,這就構(gòu)成了對該物質(zhì)的量并不能使載運量增加,于是出現(xiàn)了飽和。(3)競爭性抑制,即如果某一載體對結(jié)構(gòu)類似的A、B兩種物質(zhì)都有轉(zhuǎn)運能力,那么在環(huán)境中加入B物質(zhì)將會減弱它對A物質(zhì)的轉(zhuǎn)運能力,這是因為有一定數(shù)量的載體或其結(jié)合位點競爭性地被B所占據(jù)的結(jié)果。目前已經(jīng)有多種載體從不同動物的各類細(xì)胞膜提純或克隆(clone)。與葡萄糖易化擴(kuò)散有關(guān)的蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)由一條含近500個氨基酸的肽鏈組成,而且此肽鏈有12個疏水性跨膜α-螺旋(二級結(jié)構(gòu)),多次貫穿膜內(nèi)外,并互相吸引靠攏,形成球形蛋白質(zhì)分子(三級結(jié)構(gòu)),但其轉(zhuǎn)運葡萄糖時的具體變構(gòu)過程尚不完全清楚。具體變構(gòu)過程尚不完全清楚。

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