6.5: Канали та носії

Last updated
Save as PDF

Page ID: 2526

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Починаючи приблизно з рубежу минулого століття, ряд вчених почав працювати над визначенням природи прикордонного шару клітини. У 1930-х роках було відзначено, що малі, розчинні у воді молекули потрапляли в клітини швидше, ніж передбачалося, виходячи з припущення, що мембрана діє як простий гідрофобний бар'єр - припущення, відоме як Закон Овертона. Collander et al., постулювали, що мембрани - це більше, ніж прості гідрофобні бар'єри, зокрема, що вони містять функції, які дозволяли їм діяти як високоселективні молекулярні сита. Більшість з цих особливостей - це білки (ніколи не бійтеся, ми наближаємося до більш ретельного обговорення білків), які можуть виступати в якості каналів, носіїв і пір. Якщо ми думаємо про перетин мембрани як реакції, то енергія активації цієї реакції може бути досить високою для високогідрофільних і більших молекул, нам знадобиться каталізатор, щоб зменшити її до того, що реакція може протікати. Існує два загальних типи каталізаторів проникності мембран: носії та канали.

Білики-носії - це мембранні білки, які човники вперед і назад по мембрані. Вони зв'язуються зі специфічними гідрофільними молекулами, коли вони розташовані в гідрофільній області мембрани, тримаються за пов'язану молекулу, коли вони проходять гідрофобну область мембрани, а потім звільняють свій «вантаж», коли вони знову досягають гідрофільної області мембрани. Як переміщення носія і вантажу через мембрану, так і вивільнення транспортованих молекул приводяться в рух тепловим рухом (зіткнення з іншими молекулами), тому ніяке інше джерело енергії не потрібно. Ми можемо записати цей клас реакцій як: