问答题 离子跨膜运输的方式有哪些,各有何特点?举例说明它们是如何维持膜内外正常离子浓度的。
【正确答案】
【答案解析】离子跨膜运输的方式有:
(1)被动运输:即离子顺浓度梯度从高浓度到低浓度的跨膜运输。借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度,不消耗能量的被动运输叫协助扩散,分别由载体和通道介导。
a.离子载体,如缬氨霉素能在膜的一侧结合K + ,顺着电化学梯度通过脂双层,在膜的另一侧释放K + ,且能往返进行。
b.离子通道,按离子的选择性分一价、二价,阴离子通道、阳离子通道;按通道开启和关闭机制可分为电压门控型、配体门控型和压力门控型。例如,红细胞带3蛋白运送负离子(Cl - );乙酰胆碱门Na + 、K + 通道,当乙酰胆碱与通道蛋白的乙酰胆碱受体部位结合时,通道蛋白构象发生改变,通道门打开,使Na + 、K + 、Ca 2+ 通过。
被动运输的特点是:选择性;需一定的浓度梯度,不需能量。
(2)主动运输:通过质膜上的泵和载体蛋白逆电化学梯度从低浓度一侧经过膜运输到高浓度一侧的运输,此过程需要消耗代谢能。例如,Na + -K + 泵由ATP驱动将Na + 输出到细胞外同时将K + 输入细胞内;Ca 2+ 泵逆浓度梯度运输Ca 2+ ,调节细胞内外、细胞器内外的Ca 2+ 浓度和H + 泵,将H + 泵出细胞,建立和维持跨膜的H + 电化学梯度。
主动运输的特点是:专一性;饱和性;方向性;可被选择性抑制;需提供能量。