结构生物化学/膜蛋白/被动运输
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被动运输 分子具有自然的趋势，会在任何可用的空间中均匀地移动和扩散。这种性质被称为扩散。一个例子是烧杯中的一滴染料，它被一个可渗透的膜隔开。在这种情况下，尽管染料分子是随机移动的，但它会在膜上发生净运动，使得染料在两侧的浓度相等。在那个时候，将建立一个平衡，在膜的两侧有相同数量的染料分子移动。换句话说，任何物质的自然趋势都是沿着浓度梯度迁移。
物质穿过生物膜的扩散被称为被动运输，因为细胞不需要消耗能量来实现它。浓度梯度本身代表着势能，并驱动着扩散。然而，膜是选择性渗透的，因此对各种分子的扩散速率有不同的影响。就水而言，水通道蛋白允许水快速地穿过某些细胞的膜。水穿过质膜的运动对细胞有重要的影响。
渗透 是一种被动运输形式，它涉及水通过脂质双层利用水通道蛋白进行扩散。然而，由于这是水通过浓度梯度进行扩散的被动运输，因此应建立三种情况。第一种是在等渗溶液中，细胞内部的水浓度与细胞外部的水浓度相同。在这种情况下，由于存在平衡，水穿过可渗透膜的净运动相同。因此，细胞保持不受影响。第二种是在低渗溶液中，细胞外部的水浓度大于（溶质浓度小于）细胞内部的水浓度。在这种情况下，水将沿着浓度梯度扩散并进入细胞，从而导致细胞破裂。最后是在高渗溶液中，水浓度小于（溶质浓度大于）细胞内部的水浓度。在这种情况下，水会从细胞中流出，从而导致细胞收缩。许多生物生活在高渗或低渗环境中，并且每种生物都有特殊的适应性来进行渗透调节，或控制水的流动。例如，草履虫生活在低渗环境中。这种原生生物已经适应了拥有一个对水渗透性较低的质膜，从而限制了水进入草履虫的速度。此外，细胞配备了收缩泡，它以水进入细胞的相同速度从细胞中泵出水。
协助扩散 是另一种被动运输形式，其中许多极性分子在脂质双层的整合蛋白的帮助下扩散。这种运输的两大类型是离子通道和门控通道。就离子通道而言，跨越脂质双层的蛋白质具有一个带有极性 R 基团氨基酸的通道，允许小的极性分子被动地沿着浓度梯度扩散进入细胞。就门控通道而言，蛋白质结合一个分子，导致其 3D 形状发生改变，使其打开进入细胞内部。然后，分子被释放到细胞中，蛋白质再次打开到细胞外部。在这种方法中，分子仍然沿着浓度梯度扩散，尽管是在载体蛋白的帮助下。
过滤 是另一种被动运输类型，指的是水和其他分子穿过细胞膜的运动，这是由于心血管系统产生的静水压引起的。哪些分子被允许穿过膜很大程度上取决于分子的大小与膜孔的大小相比。例如，肾脏中肾小球囊的膜孔非常小，因此只有白蛋白（最小的蛋白质之一）才能被允许穿过膜。相比之下，肝细胞的膜孔非常大，允许各种分子穿过膜并被代谢。