“协同转运”概念的辨析

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1、“协同转运”概念的辨析【摘要】本文分别从能量学和载体蛋白转运性质两个角度对“协同转运”进行了辨析，以期帮助学生从不同角度理解该概念，培养学生的发散思维能力。　　【关键词】协同转运辨析能量学载体蛋白转运特性　　【】G642【】A【】1674－4810（2011）05－0031－01　　　　协同转运（cotransport），又称偶联运输（coupledtransport），是一个用来描述载体蛋白介导溶质跨膜转运的词汇。国内外大多数的《细胞生物学》教材都将该词置于主动运输（activetransport）的范畴，如韩贻仁等对协同转运的表述

2、是：一种物质的逆浓度梯度穿膜运输依赖于另一种溶质的顺浓度梯度的穿膜运输，二者协同进行，这种物质的主动运输称为次级主动运输（secondaryactivetransport）。　　然而，有些国外教材却认为协同转运（或称偶联运输）并非为主动运输所专用，也能用于易化扩散（facilitateddiffusion）。根据被转运溶质在数量和转运方向上的差别，载体蛋白（carrierprotein）介导的溶质跨膜转运可分为单溶质转运（uniport）和协同转运（或称偶联运输）两类。前者是载体蛋白介导的单一溶质的跨膜转运；后者则是载体蛋白介导的两种

3、溶质的跨膜转运，两者的转运是同时发生的偶联过程。若两溶质的转运方向一致，称为同向转运（symport）；反之，则称为反向转运（antiport）。这种根据载体蛋白的特性对跨膜转运的划分是看不出主动运输还是被动运输的。　　如存在于红细胞质膜上的阴离子交换蛋白（anionexchangeprotein），又称带3蛋白（band3protein），负责协助Cl－和HCO3－的反向转运。这两种阴离子的跨膜转运不需要细胞提供代谢能，它们各自的浓度梯度促使反向交换快速进行，直至达到平衡。这是一个由各自的浓度梯度所驱动的易化扩散的典型例子，同时也是

4、一个反向协同转运的例子。至于转运的方向，取决于浓度梯度占优势的一方，或者说由红细胞在体内的位置所决定。在代谢旺盛的组织中，CO2扩散进入红细胞，在碳酸酐酶的作用下，CO2与H2O生成HCO3－和H，随着HCO3－在红细胞内浓度不断增加，HCO3－便顺浓度梯度通过Cl－－HCO3－反向转运体（antiporter）扩散到血浆中，同时血浆中的Cl－也扩散到红细胞内。在肺部，Cl－和HCO3－的转运方向与组织中的刚好相反。　　上述对协同转运的表述是从载体蛋白转运性质的角度来阐发的，并不考虑转运过程是否需要细胞提供代谢能。正基于此，Na－K泵

5、也可以看作一个Na和K的反向转运体，介导Na和K的反向协同转运。　　值得注意的是，若从能量学的角度来考虑，大多数的协同转运是属于主动运输的，这也难怪那么多的学者将协同转运直接划入主动运输的范畴。若只从载体蛋白转运性质的角度来考虑，协同转运无所谓主动运输与被动运输。这是一个出发点的问题，正如古人所说的“横看成岭侧成峰”。因此在平时的教学中，我们可以经常组织学生对一些概念地讨论，以培养学生的发散思维能力。