课外阅读载体蛋白和通道蛋白

《课外阅读载体蛋白和通道蛋白》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课外扩展阅读材料：载体蛋白与通道蛋白【资料一】载体蛋白载体蛋白运输物质的动力学曲线具有“膜结合酶”的特征，运输速度在一定浓度时达到饱和。但载体蛋白不是酶，它与被运载分子不是共价结合，此外它不仅加快运输速度，也增大物质透过质膜的量。载体蛋白与运载分子有特异的结合位点，能被竞争性抑制物占据，非竞争性抑制物亦可与载体蛋白在点之外结合，改变其构象，阻断运输。此外，载体蛋白还对pH有一定依赖作用。糖、氨基酸，核苷酸等水溶性水分子一般由载体蛋白运载。少数情况下也可能载体与被转运分子的复合物发生180°旋转，从而把该分子送到膜的另一侧。载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或

2、移动完成物质运输的膜蛋白。载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性,其上有结合点,只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离。而且,一个特定的载体只运输一种类型的化学物质,甚至一种分子或离子。载体蛋白既参与被动的物质运输，也参与主动的物质运输。由载体蛋白进行的被动物质运输,不需要ATP提供能量。载体蛋白参与的有主动转运和易化扩散，在运输过程中与相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），自身的构型会发生变化，并且会移动。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（1000倍以上）。【资料二】通道蛋白通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,

3、它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用,这些小的带电荷的分子可以自由的扩散通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输作用具有选择性,所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。又可分为两类：水通道蛋白和离子通道蛋白。水通道与人体体液平衡的维持密切相关，例如，肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道的结构和功能有直接关系。离子通道是由蛋白质复合物构成的。一种离子通道只允许一种离子通

4、过，并且只有在对特定刺激发生时才瞬间开放。离子通道与神经信息的传递、神经系统和肌肉方面的疾病密切相关。直到1998年，美国科学家麦金农才测出了钾离子通道的立体结构。通道蛋白参与的只是被动运输（易化扩散）,在运输过程中并不与被运输的分子或离子相结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。通道蛋白其结构和功能状态在细胞内外理化因子作用下，能在数毫秒至数十毫秒的时间内迅速激活开放，随后迅速失活或关闭，载体蛋白无此特性。【资料三】载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的多次跨膜蛋白分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象的改变介导溶质分子跨膜转运。通

5、道蛋白是一类跨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。这些通道可分为两大类：离子通道和水通道。离子通道：目前发现的通道蛋白已有100余种。离子通道有两个显著的特征：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都有高度的选择性，而且转运速度高，可达106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1000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

6、二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种信号。多数情况下，离子通道呈关闭状态，只有在膜电位变化、化学信号或压力刺激后，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。水通道：水是一种特别的物质，水分子虽然不溶于脂，并且具有极性，但也很容易通过膜。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，这很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，而水生动物的卵母细胞在低渗溶液中不膨胀。因此人们推测水的跨膜转运除了简

7、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1988年美国的科学家阿格雷（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。