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生物转运机理

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  外来化合物在体内的生物转运主要通过下列机理:

  ㈠简单扩散

  外来化合物在体内的扩散是依其浓度梯度差决定物质的扩散方向,即由生物膜的分子浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散,当两侧达到动态平衡时,扩散即中止。简单扩散过程,不需要消耗能量,外来化合物与膜不发生化学反应,生物膜不具有主动性,只相当于物理过程,故称为简单扩散。简单扩散是外来化合物在体内生物转运的主要机理。在一般情况下,大部分外来化合物通过简单扩散进行生物转运。除生物膜两则浓度梯度差可以影响简单扩散外,还有其他因素亦可对简单扩散过程发生影响。

  1、外来化合物在脂质中的溶解度,可以脂水分配系数来表示,即外来化合物在脂相中的浓度与在水相中浓度的比值(脂相中的浓度/水相中的浓度)医|学教育网搜集整理。脂水分配系数越大,越容易透过生物膜而进行扩散。但外来化合物在生物转运过程中,除经过脂相外,还要通过水相,因为生物膜的构造包括脂相和水相,所以一种外来化合物如在水中溶解度过低,即使脂水分配系数很大,也不容易透过生物膜进行扩散,只有既易溶于脂肪又易溶于水的外来化合物,才最容易透过生物膜进行扩散。

  2、外来化合物的电离或离解状态。呈离子状态的外来化合物不易通过生物膜;反之,非离解状态的外来化合物则容易透过。外来化合物的离解程度决定于本身的离解常数(pK)和所处介质中的酸碱度(pH)。除上述两种主要因素外,还有许多其他因素也可对简单扩散发生影响。

  ㈡滤过

  滤过是外来化合物透过生物膜上亲水性孔道的过程。大量的水可借助渗透压梯度和液体静压作用通过孔道进入细胞。外来化合物可以水作为载体,随之而被动转运。

  ㈢主动转运

  外来化合物透过生物膜由低浓度处向高浓度处移动的过程。其主要特点是:①可逆浓度梯度转运,故消耗一定的代谢能量;②转运过程需要载体参加。载体往往是生物膜上的蛋白质,可与被转运的外来化合物形成复合物而转运至膜的另一侧,然后释放外来化合物,载体又回到原处,并继续进行第二次转运;③载体既然是生物膜的组成成分,所以有一定的容量;当化合物浓度达到一定程度时,载体可以饱和,转运即达到极限;④主动转运有一定的选择性。即化合物必须具有一定基本结构才能被转运;结构稍有改变,则可影响转运的进行;⑤如果两种化合物基本结构相似,在生物转运过程中又需要同一转运系统,两种化合物之间可出现竞争,并产生竞争抑制。

  ㈣载体扩散

  不易溶于脂质的外来化合物,利用载体由高浓度向低浓度处移动的过程医|学教育网搜集整理。由于不能逆浓度递度由低浓度处向高浓度处移动,所以不消耗代谢能量。由于利用载体,生物膜具有一定主动性或选择性,但又不能逆浓度梯度,故又属于扩散性质,也可称为易化扩散或促进扩散。水溶性葡萄糖由胃肠道进入血液、由血浆进入红细胞并由血液进入神经组织都是通过载体扩散。

  ㈤胞饮和吞噬

  液体或固体外来化合物被伸出的生物膜包围,然后将被包围的液滴或较大颗粒并入细胞内,达到转运的目的,前者称为胞饮,后者称为吞噬。机体内外来异物的消除,例如白细胞吞噬微生物,肝脏网状内皮细胞对有毒异物的消除都与此有关。

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