细胞内外的各种物质不断地交换,物质通过细胞膜转运的方式基本有以下四种。
(一)单纯扩散
脂溶性的小分子物质从细胞膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程,称为单纯扩散,如氧和二氧化碳等小分子脂溶性物质。单纯扩散不需要膜蛋白帮助,不额外消耗代谢能量。
(二)易化扩散
易化扩散指一些不溶于脂质或脂溶性很小的物质,在膜结构中一些特殊蛋白质分子的“帮助”下,从膜的高浓度一侧向低浓度一侧的移动过程。易化扩散分为以下两种类型:
1.由载体介导的易化扩散葡萄糖、氨基酸等营养性物质的进出细胞就属于这种类型的易化扩散。以载体为中介的易化扩散有如下特点:①高度特异性;②有饱和现象;③有竞争性抑制。
2.由通道介导的易化扩散通过通道扩散的物质主要是Na+、K+、Ca2++、Cl-等离子。通道具有一定的特异性,但它对离子的选择性没有载体蛋白那样严格。通道蛋白质的重要特点是,随着蛋白质分子构象的改变,它可以处于不同的功能状态。当它处于开放状态时,可以允许特定的离子由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转移;当它处于关闭状态时,膜又变得对该种离子不能通透。根据引起通道开放与关闭的条件不同,一般可将通道区分为电压门控通道和化学门控通道,化学门控通道也称配体门控通道。
不同的离子通道,一般都有其专一的阻断剂。河豚毒能阻断钠通道,只影响Na+的转运而不影响K+的转运。四乙基铵能阻断钾通道,只影响K4的转运而不影响Na+的转运。
单纯扩散和易化扩散都不需要细胞代谢供能,因而均属于被动转运。