囊性纖維化是一種遺傳性外分泌腺疾病,主要影響胃腸道和呼吸系統(tǒng),通常具有慢性梗阻性肺部病變,胰腺外分泌功能不足和汗液電解質(zhì)異常升高等特征。囊性纖維化發(fā)生的一種主要原因是患者肺部支氣管上皮細胞表面轉(zhuǎn)運氯離子的CFTR蛋白的功能發(fā)生異常,導致患者支氣管中黏液增多,造成細菌感染。如圖表示正常人和囊性纖維化患者的氯離子跨膜運輸示意圖。
(1)圖中所示H2O的運輸方式為
自由擴散
自由擴散
,H2O還可以通過 協(xié)助擴散
協(xié)助擴散
方式進出細胞,兩種方式的共同點是 都是順濃度梯度擴散、不消耗細胞內(nèi)化學反應釋放的能量
都是順濃度梯度擴散、不消耗細胞內(nèi)化學反應釋放的能量
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(2)正常情況下,支氣管上皮細胞在轉(zhuǎn)運氯離子時,氯離子首先與CFTR蛋白結合,在細胞內(nèi)化學反應釋放的能量推動下,CFTR蛋白的 空間結構(自身構象)
空間結構(自身構象)
發(fā)生變化,從而將它所結合的氯離子轉(zhuǎn)運到膜的另一側(cè)。此過程,氯離子只能與CFTR蛋白結合,原因是 氯離子的大小和性質(zhì)與CFTR蛋白的結合部位相適應
氯離子的大小和性質(zhì)與CFTR蛋白的結合部位相適應
。
(3)支氣管上皮細胞運輸氯離子的方式為 主動運輸
主動運輸
,該運輸方式普遍存在于動植物和微生物細胞中,對保證細胞和個體生命活動的需要具有重要意義,主要體現(xiàn)在 細胞可通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和有害物質(zhì)
細胞可通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和有害物質(zhì)
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