鹿晗演唱会之——物质的跨膜运输

1 单纯扩散

你直接拿起小球放到另一个篮子里，这就是主动运输，需要你花费力气消耗能量，很是麻烦。但是，如果你只是倾斜篮子，让小球因为重力而自然地从一边滚到另一边，这就是单纯扩散。

• 概念：脂溶性小分子物质从高浓度一侧向低浓度一侧跨膜转运的过程。
• 特点：顺浓度梯度，不消耗能量，无需膜蛋白的帮助。
• 举例：氧气，二氧化碳，氮气，水，乙醇，尿素，甘油和类固醇激素等。
• 影响单纯扩散的因素：通透性，浓度差，温度。

2 易化扩散

想象一下，鹿晗正在举办一场大型演唱会。场馆外聚集了许多热情的粉丝，他们就是那些想要进入细胞的分子或离子。但不是所有粉丝都能直接进入场馆，就像不是所有物质都能通过单纯扩散进入细胞一样。为了确保安全且有序的入场，需要有特定的方式和帮助。

• 概念：非脂溶性或难溶于脂质的物质，需要借助细胞膜上蛋白质的帮助，从细胞膜高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程
• 特点：顺浓度梯度，不消耗能量，需要通道或者载体帮助。
• 分类：载体转运，通道转运。

载体转运：VIP通道

幸运的粉丝持有VIP票，他们可以走VIP通道，由专门的工作人员（相当于载体蛋白）引导快速入场。这个过程非常个性化，因为每个VIP通道只针对特定类型的VIP票（结构特异性），不过每个工作人员一次只能带一定数量的VIP（饱和现象）。如果有其他持普通票的粉丝试图混入VIP队伍，就会被工作人员拒绝（竞争性抑制）。

这就类似葡萄糖和氨基酸等分子通过载体蛋白的帮助顺浓度梯度进入细胞，既不需要消耗能量，也需要特定的载体来进行选择性的运输。

载体转运特点

• 结构特异性
• 饱和现象
• 竞争性抑制。

通道转运：自动门

门控有三种通道，分别是：电压门控性通道，化学门控通道，机械门控性通道。

对于一般的观众来说，他们可以通过自动门进入场馆。这些自动门就像是细胞膜上的通道蛋白，能够快速地让大量的粉丝通过（转运速度快）。
但是，并不是粉丝都能自由进出，自动门会根据设定的规则筛选允许谁进入（离子选择性）。有些自动门只有在特定情况下才会开启，比如当检测到场馆内外人数差异达到一定程度时（电压门控性通道），或者听到特定的声音指令（化学门控通道），甚至是在感受到粉丝人数增大时（机械门控性通道）。

如各种带电离子（钠离子，钾离子，钙离子，氯离子等）

通道转运特点：

• 转运速度快
• 离子选择性
• 门控特性。

扩展：

• 钠离子通道阻滞剂——河豚毒素
• 钾离子通道阻滞剂——四乙基胺
• 钙离子通道阻滞剂——维拉帕米

3主动转运

• 概念：某些物质可在膜蛋白的参与下，细胞通过本身的生物耗能过程，将其逆浓度或电位梯度进行跨膜转运，这种过程称为主动转运。
• 特点：逆浓度电位，耗能，需要膜蛋白的参与。
• 分类：原发性主动转运，继发性主动转运。

原发性主动转运

• 概念：细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度或逆浓度梯度转运的过程称为原发性主动转运。

举例：钠泵-入2个钾离子出3个钠离子
阻滞剂：哇巴因

继发性主动转运

• 概念：有些物质在进行逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运时，所需要的能量不是直接由ATP分解供给，而是利用原发性主动转运所形成的离子浓度梯度进行的逆浓度梯度或电位梯度的跨膜转运，这种间接利用ATP能量的主动转运称为继发性主动转运，也称联合转运。
• 实质：继发性主动转运=经载体易化扩散＋原发性主动转运。

举例：同向转运：葡萄糖或氨基酸在小肠黏膜上皮处的吸收。

举例：逆向转运：心肌细胞上的钠离子-钙离子交换
肾小管的钠离子-氢离子交换