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臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師助理考點：單純擴散
單純擴散一般指被動擴散。 被動擴散是物質順濃度或電化學梯度通過生物膜的轉運方式，不需消耗細胞能量，涵蓋自由擴散和通道蛋白介導的擴散形式。以下是小編整理的臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師助理考點：單純擴散，歡迎閱讀。
臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師助理考點：單純擴散
1.概念：單純擴散是指脂溶性的小分子物質順濃度差通過細胞膜的擴散過程。單純擴散的多少取決于膜兩側該脂溶性物質的濃度差及其通過細胞膜的難易程度。濃度差決定著物質能否擴散、擴散方向及擴散速率。
2.轉運對象：CO2、O2、N2、乙醇、尿素等。
3.特點：簡單的物理擴散，不需要細胞提供能量，其能量來源于濃度差形成的勢能，是一個被動過程。
特點
簡單擴散
也叫自由擴散（free diffusing），特點是：①沿濃度梯度（或電化學梯度）擴散；②不需要提供能量；③沒有膜蛋白的協助。
某種物質對膜的通透性（P）可以根據它在油和水中的分配系數（K）及其擴散系數（D）來計算：
P=KD/t，t為膜的厚度。
脂溶性越高通透性越大，水溶性越高通透性越�。环菢O性分子比極性容易透過，小分子比大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小，可通過由膜脂運動而產生的間隙。
非極性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透過脂雙層，不帶電荷的極性小分子，如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層，盡管速度較慢。分子量略大一點的葡萄糖、蔗糖則很難透過，而膜對帶電荷的物質如：H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的
事實上細胞的物質轉運過程中，透過脂雙層的簡單擴散現象很少，絕大多數情況下，物質是通過載體或者通道來轉運的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質有的是通過質膜上的運輸蛋白的協助，按濃度梯度擴散進入質膜的，有的則是通過主動運輸的方式進行轉運。
門通道
配體門通道（ligand gated channel）、電位門通道（voltage gated channel）、環(huán)核苷酸門通道（Cyclic Nucleotide-Gated Ion Channels）和機械門通道（mechanosensitive channel）。
不同通道對不同離子的通透性不同，即離子選擇性(ionic selectivity)。這是由通道的結構所決定的，只允許具有特定離子半徑和電荷的離子通過。根據離子選擇性的不同，通道可分為鈉通道、鈣通道、鉀通道、氯通道等。但通道的離子選擇性只是相對的而不是絕對的，比如，鈉通道除主要對Na+通透外，對NH4+也通透，甚至于對K+也稍有通透。
機械門通道
細胞可以接受各種各樣的機械力刺激，如摩擦力、壓力、牽拉力、重力、剪切力等。細胞將機械刺激的信號轉化為電化學信號最終引起細胞反應的過程稱為機械信號轉導（mechanotransduction）。
比較明確的有兩類機械門通道，其一是牽拉活化或失活的離子通道，另一類是剪切力敏感的離子通道，前者幾乎存在于所有的細胞膜，研究較多的有血管內皮細胞、心肌細胞以及內耳中的毛細胞等，后者僅發(fā)現于內皮細胞和心肌細胞。牽拉敏感的離子通道是指能直接被細胞膜牽拉所開放或關閉的離子通道。其特點為對離子的無選擇性、無方向性、非線性以及無潛伏期。這種通道為2價或1價的陽離子通道，有Na+、K+、Ca2+，以Ca2+為主。研究表明，當內皮細胞被牽拉時，由于通道開放引起Ca2+內流，使以Ca2+介導的血管活性物質分泌增多，Ca2+還可作為胞內信使，導致進一步的反應。
內耳毛細胞頂部的聽毛也是對牽拉力敏感的感受裝置，聽毛彎曲時，毛細胞會出現暫短的感受器電位。從聽毛受力而致聽毛根部所在膜的變形，到該處膜出現跨膜離子移動之間，只有極短的潛伏期。
配體門通道
表面受體與細胞外的特定物質（配體ligand）結合，引起門通道蛋白發(fā)生構象變化，結果使“門”打開，又稱離子通道型受體。分為陽離子通道，如乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺的受體，和陰離子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受體。
N型乙酰膽堿受體[1]是了解較多的一類配體門通道。它是由4種不同的亞單位組成的5聚體，總分子量約為290kd。亞單位通過氫鍵等非共價鍵，形成一個結構為α2βγδ的梅花狀通道樣結構，其中的兩個α亞單位是同兩分子Ach相結合的部位（圖5-5）。
Ach門通道具有具有三種狀態(tài)：開啟、關閉和失活。當受體的兩個α亞單位結合Ach時，引起通道構象改變，通道瞬間開啟，膜外Na+內流，膜內K+外流。使該處膜內外電位差接近于0值，形成終板電位，然后引起肌細胞動作電位，肌肉收縮。即是在結合Ach時，Ach門通道也處于開啟和關閉交替進行的狀態(tài)，只不過開啟的概率大一些（90%）。Ach釋放后，瞬間即被乙酰膽堿酯酶水解，通道在約1毫秒內關閉。如果Ach存在的時間過長（約20毫秒后），則通道會處于失活狀態(tài)。
筒箭毒和α銀環(huán)蛇毒素可與乙酰膽堿受體結合，但不能開啟通道，導致肌肉麻痹。
電位門通道
電位門通道（voltage gated channel）是對細胞內或細胞外特異離子濃度發(fā)生變化時，或對其他刺激引起膜電位變化時，致使其構象變化，“門”打開。如：神經肌肉接點由Ach門控通道開放而出現終板電位時，這個電位改變可使相鄰的肌細胞膜中存在的電位門Na+通道和K+通道相繼激活（即通道開放），引起肌細胞動作電位；動作電位傳至肌質網，Ca2+通道打開引起Ca2+外流，引發(fā)肌肉收縮。
根據對Na+、K+、Ca2+通道蛋白質的結構分析，發(fā)現它們一級結構中的氨基酸排列有相當大的同源性，屬于同一蛋白質家族，是由同一個遠祖基因演化而來。K+電位門通道由四個α亞單位（I-IV）構成（圖5-6），每個亞單位均有6個(S1-S6)跨膜α螺旋節(jié)段，N和C端均位于胞質面。連接S5-S6段的發(fā)夾樣β折疊(P區(qū)或H5區(qū))，構成通道的內襯，大小可允許K+通過。
K+通道具有三種狀態(tài)：開啟、關閉和失活。認為S4段是電壓感受器， S4高度保守，屬于疏水片段，但每隔兩個疏水殘基即有一個帶正電荷的精氨酸或賴氨酸殘基。S4段上的正電荷可能是門控電荷，當膜去極化時（膜外為負，膜內為正），引起帶正電荷的氨基酸殘基轉向細胞外側面，通道蛋白構象改變，“門”打開，大量K+外流，此時相當于K+的自由擴散。K+電位門它和Ach配體門一樣只是瞬間（約幾毫秒）開放，然后失活。此時N端的球形結構，堵塞在通道中央，通道失活，稍后球體釋放，“門”處于關閉狀態(tài)。
鏈霉菌（Streptomyces lividans）的鉀離子通道KcsA也是由四個亞單位構成的，但每個亞基只有兩個跨膜片段，結構較為簡單。1998年，Roderick MacKinnon 等用X射線衍射技術獲得了高分辨的KcsA通道圖像，發(fā)現離子通透過程中離子的選擇性主要發(fā)生在狹窄的選擇性過濾器中。選擇性過濾器長1.2nm，孔徑約為0.3nm（K+脫水后直徑約0.26nm），內部形成一串鉀離子特異結合位點，從而只有鉀離子能夠“排隊”通過通道。
河豚毒素（Tetrodotoxin，TTX）能阻滯鈉通道，毒素帶正電荷的胍基伸人鈉通道的離子選擇性過濾器，和通道內壁上的游離羧基結合，毒素其余部分堵塞通道外側端，妨礙鈉離子進入，導致肌肉麻痹。
環(huán)核苷酸門通道
與電壓門控性通道家族關系密切的是CNG通道，從蛋白質序列來看，它們與電壓門鉀通道結構相似，也有6個跨膜片段，各為帶電荷片段，P區(qū)構成孔道內側，整個通道為四聚體結構。在CNG通道中，細胞內的C末端較長，上面含有環(huán)核苷酸的結合位點。
環(huán)核苷酸門通道分布于化學感受器和光感受器中，與膜外信號的轉換有關。如氣味分子與化學感受器中的G蛋白偶聯型受體結合，可激活腺苷酸環(huán)化酶，產生cAMP，開啟cAMP門控陽離子通道（cAMP-gated cation channel），引起鈉離子內流，膜去極化，產生神經沖動，最終形成嗅覺或味覺。
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