细胞膜协助扩散的三个例子

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消化是一个将生物大分子分解为小分子的过程。

最典型的例子就是把蛋白质分解为氨基酸。小分子物质透过消化管粘膜上皮细胞进入血液和淋巴液的过程就是吸收。细胞才是生物体的结构和功能基础。要理解消化的机制,必须要考虑到小分子还要进入细胞才能起作用。从广义上来说,小分子从消化道进入单细胞,用到的理化原理有:

1. 相似相溶。磷脂是细胞膜的主要骨架成分。所以脂类需要进入细胞,可以直接通过细胞膜。

2. 梯度扩散。小分子会从高浓度梯度向低浓度梯度扩散,高电势梯度向低电势梯度扩散……

3. 蛋白质构象的改变。简单的说,蛋白质构象的改变需要消耗能量。有了这三条法则,我们就大致能够理解吸收的机制了:例1,脂类从浓度高的一侧转向浓度低的一侧(相似相溶,梯度扩散)。例2,水从压力高的一侧转向压力低的一侧。水分子不能直接穿过细胞膜的磷脂层(不相似,不相溶)。但是在细胞膜上有一些水通道。水分子能够通过水通道,由压力大的一侧进入压力小的一侧(梯度扩散)。例3,Na离子不能直接穿过细胞膜,但是细胞膜上有两种蛋白:一种蛋白像大门,如果有一个开门的“信号”,大门打开(蛋白质构象的改变),让Na离子通过(梯度扩散);一种蛋白像搬运工,通过配体-受体亲和,把Na离子从梯度低的一侧,转运到梯度高的一侧(蛋白质构象的改变)。例4,细胞可以“熊抱”,学名叫胞吞。就是细胞膜的形态发生一些改变,把需要吸收的分子吃进去。尔细胞形态的改变,本质上是由于蛋白质构象的改变。简单说,吸收的时候,先用到相似相溶和梯度扩散,如果不行就需要蛋白质的参与。蛋白质作为功能分子,在消耗能量的情况下,可以看门,可以搬运,也可以改变细胞形态,让细胞直接吞噬分子。

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