细胞膜对物质的转运形式

第一节　细胞膜对物质的转运形式

细胞膜对物质的转运，有被动转运、主动转运、入胞和出胞作用等方式，见（表2－2－1）。

表2－2－1　细胞膜的物质转运功能

一、被动转运

物质转运顺浓度差跨膜扩散，细胞本身不耗能，称为被动转运。包括单纯扩散和易化扩散。

单纯扩散：脂溶性物质顺浓度差跨膜扩散，如O₂、CO₂通过细胞膜。

易化扩散：非脂溶性物质借助载体、通道蛋白的作用，顺浓度差跨膜扩散。根据细胞膜蛋白质特性不同，易化扩散可分为两种类型：

1.通道易化扩散　是以通道为中介的易化扩散。通道是指通道蛋白，它像贯通细胞膜的1条管道，开放时被转运物质顺浓度差或电位差通过；关闭时，该物质不能通过。

通道易化扩散的特点：

（1）有一定特异性通道易化扩散是转运离子的一种形式，某一通道允许通过特定的离子，如钠通道、钾通道、钙通道等。

（2）无饱和现象。

（3）通道有“开放”和“关闭”两种不同的机能状态，根据引起通道开放的条件不同，一般可将通道分为电压依从性和化学依从性通道两类。由膜电位改变引起开或关的通道称为电压依从性通道；由化学物质引起开或关的通道称为化学依从性通道。

2.载体易化扩散　是以载体为中介的易化扩散。载体是指膜上的运载蛋白，它在细胞膜的高浓度一侧能与被转运的物质结合，然后通过其本身构型的变化而将该物质运至膜的另一侧。

载体易化扩散的特点：

（1）有高度特异性即一种载体只转运某一种物质，如葡萄糖载体只转运葡萄而不能转运氨基酸。

（2）有饱和现象即载体转运物质的能力有一定限度，当转运某一物质的载体被充分利用时，转运量不再随转运物质的浓度增高而增加。

（3）有竞争抑制现象即当一种载体同时转运两种结构类似的物质时，一种物质浓度的增加将会减弱对另一种物质的转运。

二、主动转运（离子泵）

小分子物质或离子，在泵蛋白的作用下，逆浓度差转运，细胞需要消耗能量，由ATP供能。称为主动转运。

钠泵是钠－钾泵的简称，它是细胞膜上的一种Na^＋－K^＋依赖式ATP酶，当细胞内Na^＋或细胞外K^＋增加时，钠泵就被激活，于是分解ATP，释放能量，并利用此能量逆浓度差将细胞内的Na^＋移出膜外，同时将细胞外的K^＋移出膜内，从而形成和维持了细胞内外Na^＋、K^＋的不均匀分布和一定的浓度差。如静息状态时的神经和骨骼肌，其细胞内K^＋浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na^＋浓度约为细胞内的12倍。此浓度差是一种势能贮备，它对保持细胞的正常兴奋能力和葡萄糖、氨基酸的吸收等都是必要的。主动转运是人体最重要的物质转运形式。