转运体和载体转运的主要区别(转运通道蛋白)
药物代谢动力学的药物分子的跨膜转运
西药师同步真题-05生物药剂学01:药物的转运、处置、消除之义;生物膜转运的特征
药物吸收、分布、代谢和排泄过程中,药物分子要通过各式单层(如小肠上皮细胞)或多层(如皮肤)细胞膜。尽管各式细胞结构不完全一样,但其细胞膜是药物在体内运转的基本屏障,药物的通过方式和作用与影响因素相似。 (1)滤过(filtration)
滤过是指水溶性的极性或非极性药物分子借助于流体静压或渗透压随体液通过细胞膜的水性通道而进行的跨膜运转,又称为水溶性扩散(aqueous diffusion),为被动转运(passive transport)方式。
补充:大都毛细血管上皮细胞间的孔隙较大,故绝大都药物均可经毛细血管上皮细胞间的孔隙滤过。不过,脑内除了垂体、松果体、正中隆起、极后区、脉络从外,多数毛细血管壁无孔隙,药物不能以滤过方式通过这几个毛细血管而进入脑组织内。
(2)简单扩散(simple diffusion)
简单扩散是指脂溶性药物溶解于细胞膜的脂质层,顺浓度差通过细胞膜,又称脂溶性扩散(lipid diffusion),为被动运转方式。绝大都药物按此种方式通过生物膜。
简单扩散的速度主要取决于药物的油水分配系数(lipid/aqueous partition coefficient)和膜两侧药物浓度差。油水分配系数(脂溶性)和浓度差越大,扩散就越快。不过由于药物必须先溶于体液才能抵达细胞膜,水溶性太低同样有害于通过细胞膜,故药物在具备脂溶性的并 且,仍需具有一定的水溶性才能迅速通过细胞膜。
(3)载体运转(carrier-mediated transport)
载体转运是指转运体在细胞膜的一侧与药物或生理性物质结合后,发生构型改变,在细胞膜的另一侧将结合的内源性物质或药物释出。
特点是:①对转运物质有选择性(selectivity);②载体转运能力有限,故具饱和性(saturation);③结构相似的药物或内源性物质可竞争角逐同一载体而具有竞争角逐性(competition),并可发生竞争角逐性抑制(competitive inhibition)。载体转运主要发生在肾小管、胆道、血脑屏障和胃肠道的药物转运。
载体转运主要有主动转运和易化扩散两种方式。 主动转运(active transport): 主动转运需要耗能,能量可直接源出ATP的水解,或是间接源出其它离子如Na+的电化学梯度。主动转运可逆电化学差转运药物。这种转运对体内代谢物质和神经递质的转运以及通过干扰这几个物质而产生药理作用的药物有重要意义。有的药物通过神经元细胞、脉络丛、肾小管细胞和肝细胞时是以主动转运方式进行的。 易化扩散(facilitated diffusion):易化扩散与主动转运不同的是不需要能量,不能逆电化学差转运,所以事实上是一种被动转运。易化扩散可以加快药物的转运速率。维生素B12经胃肠道吸收、葡萄糖进入红细胞内、甲氨蝶呤进入白细胞等均以易化扩散的方式进行。 (4)膜动转运(membrane moving transport)
膜动转运是指大分子物质通过膜的运动而转运,包括胞饮和胞吐。 胞饮(pinocytosis)又称吞饮或入胞,是指某些液态蛋白质或大分子物质通过细胞膜的内陷形成吞饮小泡而进入细胞内。如脑垂体后叶粉剂可从鼻黏膜给药以胞饮方式吸收。 胞吐(exocytosis)又称胞裂外排或出胞,是指胞质内的大分子物质以外泌囊泡的形式排出细胞的过程。如腺体分泌及递质的释放。
药物的解离度和体液的酸碱度绝大都药物属于弱酸性或弱碱性有机化合物,在体液中均不同程度地解离。分子型(非解离型,unionized form)药物疏水而亲脂,易通过细胞膜;离子型(ionized form)药物极性高,不易通过细胞膜脂质层,这样的现象称为离子障(ion trapping)。药物解离程度取决于体液pH和药物解离常数(Ka)。解离常数的负对数值为pKa,预示药物的解离度,是指药物解离50%时所在体液的pH。各药皆有固定的pKa。 药物浓度差以及细胞膜通透性、面积和厚度
药物分子跨膜转运的速率(单位时间通过的药物分子数)与膜两侧药物浓度差(C1-C2)、膜面积、膜通透系数(permeability coefficient)和膜厚度等因素有关。膜表面大的器官,如肺、小肠,药物通过其细胞膜质层的速度远比膜表面小的器官(如胃)快。这几个因素的综合作用与影响符合Fick定律(Fick‘s law):
通透量(单位时间分子数)= (C1-C2)*面积*通透系数/厚度 血流量
血流量的改变可作用与影响细胞膜两侧药物浓度差,药物被血流带走的速度作用与影响膜一侧的药物浓度,血流量丰富、流速快时,不含药物的血液能迅速取代含有较高浓度药物的血液,从而得以维持很大的浓度差,加快药物跨膜转运速率。 细胞膜转运蛋白的量和功能
营养状况和蛋白质的摄入作用与影响细胞膜转运蛋白的数量,从而作用与影响药物的跨膜转运。转运蛋白的功能受基因型控制。
试述通道和载体转运的异同点
科罗拉多州立大学创作的《生物科学超文本》(Hypertexts for Biomedical Sciences)(http://www。vivo。colostate。edu/hbooks/cmb/cells/pmemb/diffusion_f。html)中认为载体蛋白(carrier protein)和离子通道(ion channel,或所有通道蛋白)是易化扩散(协助运输)的两种主要承担者,而载体蛋白也可称为转运蛋白(transporter)。其中,“Carrier proteins bind a specific type of solute and are thereby induced to undergo a series of conformational changes which has the effect of carrying the solute to the other side of the membrane。”(载体蛋白能与某些特异的溶质结合并发生一系列形变使得结合的溶质转移到膜的另一侧)。
对于通道蛋白,其认为“Ion Channels do not really bind the solute, but are like hydrophilic pores through the membrane that open and allow certain types of solutes, usually inorganic ions, to pass through。”(离子通道并不与其转运的溶剂结合,而是让通常来讲为无机离子的溶剂穿过)。《牛津生物化学词典》(Oxford Dictionary of Biochemis尝试)的解释是“An integral (cell membrane) protein that permits the controlled (gated) movement of ions through a membrane。 ”(可以控制离跨膜运输的膜内在蛋白质);《麦克格劳-希尔科技词典》(McGraw-Hill Science & Technology Dictionary)的解释是“Protein forming an aqueous pore spanning the lipid bilayer of the cell membrane which when open allows certain solutes to traverse the membrane。”(贯穿细胞膜磷脂双分子层的亲水蛋白质孔道,打开时允许某些特定溶质通过)。Answers。com给出的答案则比较完整、准确:“Channel proteins are integral proteins (also transmembrane proteins) which has pores that allow passage of water and hydrophilic solutes through the cell membrane。”(拥有孔道的、能允许水分子和亲水溶剂作跨膜运动的膜内在蛋白质)。
对于转运蛋白,维基百科中指出英文中较常用的“transporter”(转运体)是“transport protein”(转运蛋白)的简称,并明确说明“The proteins may assist in the movement of substances by facilitated diffusion or active transport。”(转运蛋白既能介导主动运输也能接介导易化扩散)。《神经科学》(Neuroscience (Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al。))中对主动转运蛋白的的解释是“In contrast to the functions of ion channels, active transporters are membrane proteins that produce and maintain ion concentration gradients。”(与离子通道不同,转运蛋白主要用于产生并维持由离子浓度差别造成的膜电位),接着,其补充道“The most important of these is the Na+ pump, which hydrolyzes ATP to regulate the intracellular concentrations of both Na+ and K+。 ”(最要紧的例子是钠泵,该分子通过水解ATP来调节细胞内外钠离子与钾离子的浓度),这亦从侧面证明了维基百科关于转运蛋白(也就是载体蛋白)可以参加主动运输(包括离子水运输)的讲法。
通道转运的主要物质是,载体转运和通道转运有什么特点和区别?
提起通道转运的主要物质是,众所周知,有人问载体转运和通道转运有什么特点和区别?另外,还有人想知道通道转运哪一类物质,你晓得这是什么情况?其实也就是说通道扩散转运脂溶性物质吗,接下来就一起来瞧一瞧载体转运和通道转运有什么特点和区别?希望可以对大家有所帮助!!!
通道转运的主要物质是
1。通道转运的主要物质是:载体转运和通道转运有什么特点和区别?
1载体蛋白
载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的数次跨膜蛋白分子。每种载体蛋白能与特别规定的溶质分子结合,通过一系列构象的改变介导溶质分子跨膜转运。通过单纯扩散转运的物质包括。
2通道蛋白
通道蛋白是一类翻越细胞膜双分子层的蛋白质,它所介导的被动运输不需要溶质分子与其结合,而是横跨膜形成亲水通道,允许大小适宜的分子和带电离子通过。通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,他们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。某些通道蛋白在革兰氏细菌的外膜、线粒体或叶绿体的外膜上形非选择性的通道。绝大都的通道蛋白形成有选择性开关的数次跨膜通道。这几个通道可分为两大类:离子通道和水通道。
2、1离子通道
目前发现的通道蛋白已有余种。离子通道有两个显著的特点:一是具有离子选择性。离子通道对被转运的离子的大小和电荷皆有高度的抉择性,而且转运速度高,可达个离子/s,其速率是已知的任何一种载体蛋白的最快速率的倍以上。驱动带电荷的离子跨膜转运的净驱动力来自两种力的合力,一种是溶质的浓度梯度,另一种是跨膜电位差,这种净驱动力构成离子跨膜的电化学梯度,这种梯度决定离子跨膜的被动运输的方向。第2个特征是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道的开或关两种构象所调节。并通过通道开关应答各式信号。大部分情况下,离子通道呈关闭状态,只有在膜电位变化、化学信号或压力后,才开启形成跨膜的离子通道。因此离子通道又区分为电压力通道,配体门通道和压力激活通道(图2)。离子通道在神经元与肌细胞神经冲动传递过程中其重要作用。如含羞草的闭叶反应,草履虫的快速转向运动,内耳听觉的等都与离子通道有关。各式转运方式的物质有哪些。
2、2水通入胞方式转运的是什么。
水是一种特别的物质,水分子固然不溶于脂,并且拥有极性,不过 也比较容易通过膜。长期以来普遍认为细胞内外的水分子是以简单扩散的方式透过脂双层膜的。后来发现某些细胞在低渗溶液中对水的通透性很高,这非常难以简单扩散来解释。如将红细胞移入低渗溶液中,很快吸水膨胀而溶血,而水生动物的在低渗溶液中不膨胀。因此人们推测水的跨膜转运除了简单扩散外还存在着某种特殊的机制,并提出了水通道的概念。直到年美国的科学工作者阿格雷(P.Agre)成功将构成水通道的蛋白质分离出来,从而证实了水通道的存在。目前在人类细胞中发现的水通道最少有11种,在实验植物拟南芥中已发现35个这类水通道。水通道的活性调节可能具有以下途径:通过化使AQP(水通道蛋白)活性增强;通过膜泡运输改变膜上AQP的含量,如血管加压素(抗利尿)对肾脏远曲小管和管上皮细胞水通透性的调节;通过调节基因表达,促进AQP。
上面已经较为详细地描述了载体蛋白和通道蛋白的一些特点,下来我们再简要概括一下两者之间的相同点和区别:细胞膜的运输方式有哪些。
3、1相同点:化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中、皆有控制特定物质跨膜运输的功能;对被运输的物质具有高度的特异性或选择性。
3、2不同点:
①、通道蛋白参加的只是被动运输(协助扩散),在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合,断然不会移动,而且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。
载体蛋白参加的有主动运输和协助扩散,在运输过程中与对应的分子特异性结合(具有类似于酶和底物结合的饱和效应),自己一身的构型会发生变化,并且会移动。在主动运输过程中被运输物质由低浓度侧向高浓度移动,需要消耗代谢能量;在协助扩散过程中,由高浓度侧向低浓度侧运动,不消耗代谢能。
通道扩散转运脂溶性物质吗
②、通道蛋白转运速率与物质浓度成比例,且比载体蛋白介导的转运速度更快(倍以上)。底物通道运输。
③、通道蛋白其结构和功能状态在细胞内外理化因子作用下,可以在数毫秒至数十毫秒的时间内迅速激活,随后迅速失活或关闭⓷,载体蛋白无此特性。
上面便是与载体转运和通道转运有什么特点和区别?有关的内容,是关于载体转运和通道转运有什么特点和区别?的共享。看完通道转运的主要物质是后,希望这帮助到大家!!!
简述细胞膜物质转运有哪些方式?有何区别
(1)单纯扩散:脂溶性的小分子物质或离子从膜的高浓度侧移向低浓度一侧的现象称为单纯扩散。作用与影响单纯扩散的因素:1、膜两侧的浓度差;2、膜的通透性。单纯扩散的特征是:不需膜蛋白质帮助,不消耗细胞自己一身代谢能量,顺浓度差进行。单纯扩散转运的物质:脂溶性小分子物质,如CO2。O2。N2。NO等。
(2)易化扩散:指水溶性的小分子物质或离子在膜蛋白质的帮忙下从膜的高浓度一侧移向低浓度一侧的转运方式。易化扩散的那种:(一)载体转运:指借助于载体蛋白作用以完成的易化扩散。载体转运的特征:1、特异性;2、饱和性;3、竞争角逐性抑制。载体转运转运的物质:着重是水溶性小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸。(二)通道转运:指借助于通道蛋白作用以完成的易化扩散。通道的分类:①电压门控通道;②化学门控通道;③机械门控通道。通道转运转运的物质:着重是无机盐离子物质,如Na+、K+。作用与影响易化扩散的因素:1、膜两侧的浓度差或电位差;2、载体数量和通道的功能状态。易化转运的特征:需要膜蛋白质帮助,不消耗细胞自己一身代谢能量,顺浓度差进行。
(3)主动转运:指在细胞膜上生物泵的效果下,通过细胞本身的耗能将物质从膜的低浓度一侧向高浓度的转运。主动转运转运的物质:着重是离子物质,如Na+、K+、Ca2+。主动转运的特征:需要生物泵作用,消化细胞自己一身代谢能量,逆浓度差进行。作用与影响主动转运的因素:1、生物泵的功能状态;2、细胞的代谢水平
(4)出胞与入胞:大分子物质从细胞内移向细胞外称为出胞。大分子物质从细胞外移向细胞内称为入胞。出胞与入胞转运的物质:大分子物质,如递质、激素、消化酶、细菌、组织坏死碎片、衰老的红细胞。出胞与入胞的特征:需要细胞膜的运动,消耗细胞自己一身代谢能量。
包括被动运输和主动运输。
区别:
被动运输又分为:自由扩散和协助扩散。
被动运输都是物质从高浓度到低浓度运输。
协助扩散还need运输的载体。
主动运输是从低浓度往高8浓度运输,需要载体也需要能量。
自由扩散:是指脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程。(被动)
转运对象:CO2。O2。N2。乙醇、尿素等。
特点:① 高浓度→低浓度
② 不耗能
协助扩散:是指一些非脂溶性或脂溶性较小的小分子物质,在膜上载体蛋白和通道蛋白的帮忙下,顺电-化学梯度,从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。(被动)
特点:① 高浓度→低浓度
② 不需耗能
③ 具有选择性
④ 通透性可改变
主动转运(或主动运输):是细胞通过耗能的过程将物质逆浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运过程。
特点:① 高浓度→低浓度,逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或者和释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③皆有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
膜泡运输(出胞和入胞):出胞指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。胞吞指大分子物质或物质团块(如细菌、病毒、异物、脂类物质等)进入细胞的过程。
特点:①定向转运
②需要能量
③依赖各式蛋白和偶联机制
④可运输大分子物质
物质跨膜运输主要慎重考虑跨膜和不跨膜两种方式。现分述如下:
1。跨膜运输:
自由扩散(图甲):指的是物质小分子(水、二氧化碳、氧气、乙醇、甘油等)自由进出细胞膜,不需要载体蛋白及ATP;
协助扩散(图乙):指的是物质小分子通过载体蛋白进出细胞膜(如红细胞吸收葡萄糖),不需ATP;
主动运输(图丙):指的着重是离子(着重是无机盐离子)、氨基酸或葡萄糖等进出细胞膜(红细胞除外),需载体蛋白及ATP。
2。不跨膜运输:
胞吞胞吐:指的是生物大分子(如蛋白质、多糖等)进出细胞膜;需ATP,不需载体蛋白。
41、通道蛋白的转运特点是什么?
通道蛋白的转运特点:1。通过离子通道的转运速度非常迅速,每秒可有10的9次方个离子通过一个开放的通道,比载体蛋白介导的转运快1000倍;2。离子通道具有高度的抉择性,由于通道的孔很窄,限制一定体积和电荷的离子通过。3。大部分离子通道不是持续开放的,离子通道的开放受“闸门”控制,特别规定的刺激引起 通道短时间开放;4。离子通道均属于被动运输,不需要消化能量,各式离子都是顺浓度梯度(或电化学梯度)沿通道跨膜转运。


