6.6 : The Significance of Membrane Transport

세포막을 가로지르는 용질의 수송은 세포 크기와 부피 유지, 활동 전위 생성, 영양소 및 가스 교환 등과 같은 대사 과정에 필수적입니다. 막 수송은 수동 또는 능동적일 수 있습니다. 이는 수송체 및 채널과 같은 수송 단백질에 의해 보조되는 단순 확산, 촉진 또는 매개된 수송일 수 있습니다.

수송자는 용질의 능동적 또는 수동적 이동을 촉진합니다. 그들은 단일 분자가 농도 또는 전기화학적 구배를 아래로 수송할 수 있도록 할 수 있습니다. 동시에 일부 수송체는 두 개의 서로 다른 분자를 동일하거나 반대 방향으로 동시에 운반할 수도 있습니다. 수송체는 ATP 가수분해의 에너지를 활용하여 농도 또는 전기화학적 구배에 대해 용질을 이동시킬 수 있습니다. 수송체는 특히 세포 항상성 유지, 아미노산, 단당류, 이온 등과 같은 용질의 세포 간 수송에 관여합니다.

채널은 용질의 수동적 수송을 가능하게 하는 막관통 기공을 형성합니다. 게이트 채널은 특정 조건에서만 열리는 반면, 비게이트 채널은 항상 열려 있어 이온이 농도 구배를 따라 지속적으로 통과할 수 있습니다. 채널은 신호 전달, 경상피 수송, pH 조절 등과 같은 다양한 기능을 수행합니다.

채널은 트랜스포터보다 빠르게 작동합니다. 예를 들어, 우리가 뜨거운 표면을 만지거나 등을 두드릴 때, 이 작용을 감지하는 수용체는 이러한 자극에 반응하여 열리고 몇 초 안에 반응할 수 있도록 도와주는 양이온 개폐 채널입니다.

Non-functional 수송 단백질의 임상적 효과

많은 질병이 막 수송 단백질의 돌연변이 또는 조절의 결함으로 인해 발생합니다. 낭포성 섬유증은 상피 세포의 비기능적 염화물 이온 수송 단백질로 인해 발생하며, 이는 폐에 과도한 점액 축적을 초래합니다. 막수송체의 ABC(ATP-binding cassette) 계열의 일부 구성원은 화학요법에 대한 암세포의 저항력에 기여하여 치료 효과를 제한합니다. 제2형 당뇨병의 포도당 불내성은 주로 근육과 지방 조직의 포도당 수송체에 결함이 있기 때문입니다.