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2013初級藥士生理學輔導:機械門控通道

  體內存在不少能感受機械性刺激并引致細胞功能改變的細胞。如內耳毛細胞頂部的聽毛在受到切和力的作用產生彎曲時,毛細胞會出現暫短的感受器電位,這也是一種跨膜信號轉換,即外來機械性信號通過某種結構內的過程,引起細胞的跨膜電位變化。據精細觀察,從聽毛受力而致聽毛根部所在膜的變形,到該處膜出現跨膜離子移動之間,只有極短的潛伏期,因而推測可能是膜的局部變形或牽引,直接激活了附近膜中的機械門控通道。

  細胞間信道 還有一種通道,不是溝通胞漿和細胞外液的跨膜通道,而是允許相鄰細胞之間直接進行胞漿內物質交換的通道,故稱為細胞間通道。這種通道研究,是從縫隙連接超微結構觀察開始的。在縫隙連接處相鄰兩細胞的膜僅隔開2.0nm左右,而且像是有某種物質結構把兩者連接起來;將兩側細胞膜分離進行超微結構觀察和分子生物學分析,發現每一側的膜上都整齊地地排列著許多蛋白質顆粒,每個顆粒實際是由6個蛋白質亞單位(分子量各為25kd)構成的6聚體蛋白質,中間包繞一個水相孔道;構成顆粒的蛋白質和中心孔道貫穿所在膜的脂質雙分子層;在兩側細胞膜靠緊形成細胞間的縫隙連接時,兩側膜上的各顆粒即通道樣結構都兩兩對接起來,于是形成了一條條溝通兩細胞胞漿的通路,而與細胞間液不相溝通。這種細胞間通道的孔洞大小,一般可允許分子量小于1.0~1.5kd或分子直徑小于1.0nm的物質分子通過,這包括了電解質離子、氨基酸、葡萄糖和核苷酸等。這種縫隙連接或細胞間通道多見于肝細胞、心肌細胞、腸平滑肌細胞、晶狀體細胞和一些神經細胞之間。縫隙連接不一定是細胞間的一種永久性結構;至少在體外培養的細胞之間的縫隙連接或其中包含顆粒的多少,可因不同環境因素而變化;似乎是細胞膜中經常有單方面裝配好的通道顆粒存在,在兩側膜靠近并有其他調控因素存在時,就有可能實現對接,而在另一些因素存在時,兩方面還可再分離。已對接的通道是否處于“開放”狀態,也要受到多種因素的調控,例如當細胞內Ca2+、H+濃度增加時,可促使細胞間通道關閉。細胞間通道的存在,有利于功能相同而又密接的一組細胞之間進行離子、營養物質,甚至一些信息物質的溝通,造成它們進行同步性活動的可能性。

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