主动运输

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作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09

作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09

细胞膜具有选择性透过性这意味着它们允许某些分子自由穿过它们,但不允许其他分子自由通过。从广义上讲,分子跨膜移动有三种方式。这些是扩散渗透主动运输 的过程。

在本文中,我们将讨论主动转运,并考虑其临床相关性。

主动运输机制

主动转运是分子通过专门的膜蛋白从较低浓度区域向较高浓度区域移动 ,即沿着浓度梯度向上移动。

由于这是与浓度梯度相反的,所以它不能被动地发生。因此,主动运输需要能量,而能量由ATP 的分解提供主动运输是一个要求很高的代谢过程;一些细胞仅在主动运输上就可以使用高达 50% 的能量。

主动转运蛋白的一个重要例子是钠钾 (Na/KATP-ase) 泵。这输出三个钠离子以换取两个钾离子。这是维持静息膜电位的关键。

协同运输

一些参与促进扩散或主动运输的膜蛋白可以同时携带多个分子或离子——这被称为“协同运输”。当分子沿相同方向移动时,这被称为“同向运动”。当一些分子向一种方向移动而另一些分子向另一种方向移动时,这被称为“反端口”。钠钾泵是逆向转运蛋白的一个例子。

图 1 – 主动传输信道的类型

临床相关性 -药物靶点

钠/钾 ATP 酶泵对于许多生理过程至关重要,因此针对它进行药物治疗在临床上可能很有用。相反,除了其主要作用之外还作用于泵的药物可能会引起不需要的副作用影响 Na/K ATP 酶的药物示例包括:

  • 螺内酯:一种醛固酮拮抗剂,阻断远曲小管和集合管中的 Na/K ATP 酶泵这减少了通过上皮钠通道 (ENaC) 的钠重吸收,从而也减少了水的重吸收。这对于心力衰竭和肝病很有用。
  • 地高辛:它可以阻断 Na/K ATP 酶,主要存在于心肌中。这会导致细胞内钙的积累,从而通过延长心脏动作电位来降低心率它还增加心肌的收缩力。这对于心力衰竭和心房颤动很有用。
  • 类固醇糖皮质激素对远曲小管/集合管中的盐皮质激素受体具有一定程度的交叉反应性。这会增加 Na/K ATP 酶的活性,导致螺内酯产生相反的作用。随着时间的推移,这会导致这些患者出现水分滞留并随后出现肿胀(水肿)。