细胞膜的跨膜物质转运功能——扩散

　　同一物质的两种不同浓度的溶液相邻地放在一起，则高浓度区域中的溶质分子将向低浓度区域发生净移动，这种现象称为扩散。

　　在生物体系中，细胞外液和细胞内液都是水溶液，溶于其中的各种溶质分子，只要它们是脂溶性的，就可能按照扩散原理不消耗能量进行跨膜运动或转运，这称为单纯扩散。某一物质跨膜扩散通量的大小，不仅取决于膜两侧该物质的浓度差，还取决于这些物质脂溶性的程度以及其他因素造成的该物质通过膜的难易程度，这可统称为膜对该物质的通透性。

　　人体靠单纯扩散这种方式进出细胞膜的物质有氧和二氧化碳等气体分子，体内一些甾体（类固醇）类激素也是脂溶性，理论上也能够靠单纯扩散由细胞外液进入胞浆。

　　有很多物质虽然不溶于脂质或溶解度很小，但也能较容易地由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧移动，这是因为细胞膜不是纯脂质膜，其中膜结构中一些特殊蛋白分子“帮助”完成物质跨膜转运，因而被称为易化扩散，例如，葡萄糖、Na+、K+、Ca2+、Cl-等离子，易化扩散的特点是：（1）不消耗能量，物质分子或离子跨膜的动力仍同单纯扩散时一样，来自物质自身的热运动，因而只能由高浓度侧移向低浓度侧。（2）有选择性，即对物质分子或离子移动起易化作用的蛋白质分子本身有结构特异性，因而一种蛋白质分子只能帮助一种（或少数几种）物质分子或离子通过。（3）有竞争性抑制现象，如半乳糖与葡萄糖结构类似，可以竞争性抑制葡萄糖载体转运葡萄糖。（4）饱和现象，跨膜浓度差达到一定极限后跨膜转运速度不再随浓度差增加。

　　与离子的易化扩散有关的一类蛋白质分子，称为离子通道，简称通道。它们都是有特异结构的蛋白质。

　　有些通道只有在特异的化学物质与相应膜受体结合后才开放，称为化学门控通道；有些通道则由所在膜内外电位差的改变决定其开关，称为电压门控通道。

　　同葡萄糖和某些氨基酸等物质的易化扩散有关的蛋白质，不具有离子通道那样的结构，通常称为载体。