常見跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)包括哪些，有什么特點(diǎn)和聯(lián)系？

日期：2023-06-06 13:07:09

跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是指物質(zhì)從細(xì)胞外跨越細(xì)胞膜進(jìn)入或離開細(xì)胞內(nèi)部的過程。常見的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要包括擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，下面將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1、擴(kuò)散

  擴(kuò)散是指物質(zhì)自高濃度區(qū)向低濃度區(qū)移動(dòng)的過程，該過程不需要能量的參與，屬于一種被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)方式。擴(kuò)散包括簡(jiǎn)單擴(kuò)散和依賴載體介導(dǎo)的擴(kuò)散兩種類型。

簡(jiǎn)單擴(kuò)散：指物質(zhì)直接通過細(xì)胞膜的脂質(zhì)層自由擴(kuò)散。通常來說，分子量較小、極性較小的分子可以通過簡(jiǎn)單擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。

依賴載體介導(dǎo)的擴(kuò)散：該過程需要借助跨膜蛋白質(zhì)進(jìn)行介導(dǎo)，分為通道蛋白和載體蛋白兩種類型。以載體蛋白為例，要求分子通過載體蛋白與相應(yīng)的鹽離子或有機(jī)分子結(jié)合形成復(fù)合物后才能進(jìn)入或離開細(xì)胞。

特點(diǎn)：擴(kuò)散是被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，不需要耗費(fèi)細(xì)胞能量。它只適用于溶質(zhì)之間的濃度差異，而且速度與濃度梯度成正比。此外，擴(kuò)散選擇性較弱，無法區(qū)分類似化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。

2、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指物質(zhì)在跨越細(xì)胞膜時(shí)需要消耗ATP，通過細(xì)胞膜上的載體蛋白進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通?？梢苑譃樵豢缒ず湍孓D(zhuǎn)運(yùn)兩種方式。

原位跨膜：該方式中分子從低濃度區(qū)進(jìn)入高濃度區(qū)，需消耗能量才能完成跨膜，在這個(gè)過程中利用ATP的高能磷酸鍵釋放能量，使得載體蛋白發(fā)生構(gòu)象變化，達(dá)到將物質(zhì)從低濃度區(qū)推向高濃度區(qū)的效果。

逆轉(zhuǎn)運(yùn)：逆轉(zhuǎn)運(yùn)是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)另一種類型，該過程中物質(zhì)自高濃度區(qū)向低濃度區(qū)移動(dòng)并消耗ATP，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外排泄的功能。

特點(diǎn)：主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需要跨膜蛋白質(zhì)作為媒介，需要消耗ATP，因此具有高度專一性和選擇性，可以在與擴(kuò)散不同的壓力下，讓特定的物質(zhì)快速通過細(xì)胞膜進(jìn)入或出細(xì)胞，從而完成生理過程。

3、被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

  被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是指物質(zhì)在跨越細(xì)胞膜時(shí)不消耗ATP的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)包括了通過載體蛋白介導(dǎo)的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、對(duì)流以及滲透壓等三種類型。

通過載體蛋白介導(dǎo)的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：與主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)中的載體蛋白有所不同，該類型的載體蛋白質(zhì)不需要進(jìn)行構(gòu)象變化，而是依靠溶質(zhì)分子濃度差異帶動(dòng)分子之間的運(yùn)動(dòng)，完成分子的轉(zhuǎn)運(yùn)。

對(duì)流：對(duì)流是指在存在一個(gè)濃度梯度的條件下，通過物質(zhì)的自由分子運(yùn)動(dòng)將物質(zhì)運(yùn)輸?shù)捷^低濃度的區(qū)域。這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式在細(xì)胞環(huán)境中相當(dāng)常見，如在腎小管中，尿素物質(zhì)就是利用該方式排泄。

滲透壓：滲透壓是指多個(gè)溶液之間的壓強(qiáng)差，它能夠推動(dòng)水從低滲透壓溶液向高滲透壓溶液移動(dòng)，導(dǎo)致水分子和跨膜的溶質(zhì)一起運(yùn)輸。

特點(diǎn)：被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不需要消耗ATP，它依賴于外界的物理和化學(xué)力學(xué)機(jī)制完成跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，速度取決于濃度梯度以及物質(zhì)本身性質(zhì)，選擇性相對(duì)較弱。

擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)是細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換最為常見的形式，它們?cè)诳缒み^程中各具有不同的特點(diǎn)和聯(lián)系。

  擴(kuò)散是一種無需ATP參與的被動(dòng)傳輸方式，速度和物質(zhì)濃度成正比，具有較弱的選擇性和專一性；而主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)需要通過ATP合成產(chǎn)生能量，具有高度的選擇性和專一性；被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不需要ATP參與，通過物理力學(xué)機(jī)制進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，速度和物質(zhì)濃度梯度相關(guān)，選擇性較低。這些不同的跨膜傳輸方式在生命體內(nèi)協(xié)調(diào)工作，共同維持了細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)平衡，完成了許多重要的生理功能。