探索生命《生物學》33
1. 構成細胞膜的雙層脂質lipid bilayer製造出一個柔軟有彈性並且非常有效的隔離障壁，分開細胞內外的世界。並且，雙層脂膜提供一個錨釘的平台，讓各種細胞膜上的蛋白質可以固定在上頭。
2. 為什麼小型分子或脂溶性分子比較容易地擴散進出細胞？主要的原因就是細胞膜大部分是脂質。
Mozart:Violin Concerto No.4 K218--Julia Fischer[1]
3. 因為細胞膜上有蛋白質通道的關係，細胞膜也允許某些無法溶解於脂肪的物質通過。細胞膜有能力主動運輸某些物質對抗濃度梯度，讓物質從低濃度區域進入到高濃度的區域，也是因為細胞膜上的蛋白質。
4. 我們現在知道，控制分子進出細胞的運輸機制是高度特化的構造，稱為蛋白質通道與蛋白質幫浦 channels and pumps。
5. 每種運送機制都有特定的蛋白質來調控；事實上，每個運送機制通常都是由許多種蛋白質協力合作達成的。因為這些蛋白質通道與幫浦允許化學物質滲入細胞膜，因此統稱為通透酶permeases。
6. 最簡單的通透酶是蛋白質通道，蛋白質通道提供一個開口讓特定物質可以經由擴散作用通過細胞膜。這些通道雖然有選擇性的，不過還是屬於被動運輸的。
7. 蛋白質通道只允許特定的化學物質順著濃度梯度往下移動，也就是從高濃度的區域移往低濃度的區域。由於化學物質的移動是順著濃度梯度走的，因此不需要額外添加能量。
8. 以上這種移動方式，稱為促進擴散facilitated diffusion，是細胞膜高度選擇性通透的基礎。讓鉀離子通透的蛋白質通道就是採用這種促進擴散作用。
9. 大部分的細胞，細胞內的鉀離子濃度高於細胞外。由於鉀離子是帶電粒子，所以它無法擴散通過細胞膜脂質的區域，不過選擇性通道讓鉀離子可以緩慢地流出細胞，鉀離子的移動速率在選擇性通道的控制之下。
10. 控制帶正電的鉀離子的流動非常重要，因為這樣可以幫助維持細胞內與細胞外的電荷平衡。
11. 細胞膜其他控制粒子穿越的策略是，利用跨膜蛋白通道transmembrane protein channel，跨膜蛋白通道像閘門一樣有開關，可以打開或關閉。
12. 閘門通道gated channel先接收載運著細胞間溝通資訊的的特定分子訊號後，然後將這個分子訊號轉換成更適合細胞內溝通的「第二個分子訊號」。
13. 分子訊號可能是一個荷爾蒙，或是傳遞某一個細胞的訊息到另一個細胞的傳導物質。跨膜蛋白通道外牆的接收分子訊號的位置，稱為受體receptor，跨膜蛋白通道的受體與分子訊號結合後，蛋白質的結構開始改變。
14. 跨膜蛋白通道的結構改變使得閘門打開，使「第二個分子訊號」穿越細胞膜進入或出去，第二個傳遞訊息的分子訊號通常是離子，例如Na+、K+、或Ca2+。
15. 其他種類的蛋白質通道有電位敏感型閘門通道voltage-gated channels，這種通道的閘門依據細胞膜內外的電位梯度打開或關閉。
16. 神經脈衝傳導用化學物質引導電位開關閘門。不論是動物或植物，用化學物質開關閘門的策略都十分重要，舉例來說，動物用來偵測與回應外在世界的神經脈衝與肌肉的運動都是用化學物質開關閘門通道。
17. 分子通過細胞膜的另一個方法是用通透酶permease，通透酶就像是一個移動載體（移動運輸工具），能夠將分子從細胞膜的某一側運送到另一側。
18. 蛋白質幫浦pumps，是各種通透酶中相當重要的一種，蛋白質幫浦與物質結合，運送物質穿越細胞膜，吸入細胞內。蛋白質幫浦經常做違逆濃度梯度的輸送，將物質從它們低濃度的區域運送到高濃度的區域。
19. 因為蛋白質幫浦運送方向與濃度梯度相反，細胞必須花額外的能量來執行；這種運送程序稱為主動運輸active transport。
20. 蛋白質幫浦不僅需要將離子移入或移出細胞，也需要運送許多建構物質的基本單元，例如葡萄醣和胺基酸。蛋白質幫浦最有名的例子就是鈉－鉀離子幫浦 sodium potassium pump。
21. 蛋白質幫浦或其他細胞反應程序的能量來源是儲存能量的ATP，ATP分子稱為三磷酸腺苷adenosine triphosphate。
n 翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》；圖片來源／Physiologyweb.com、Intranet.canacad.ac 、Virtual.yosemite.cc.ca.us、Quia.com、Mhhe.com
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