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共輸送体は、 2つ（またはそれ以上）の異なる分子を細胞膜を越えて同じ方向に輸送する役割を持つ膜貫通タンパク質です。共輸送体は細胞膜で働き、分子は同時に細胞膜を越えて輸送されるため、共輸送体の一種です。この輸送体は、分子が互いに対して同じ方向に移動することから共輸送体と呼ばれます。これは、対向輸送体とは対照的です。通常、イオンは電気化学的勾配に沿って移動し、他の分子は濃度勾配に逆らって移動します。膜を越えたイオンの移動は促進拡散であり、分子の能動輸送と連動しています。共輸送では、2つの分子が「同じ方向」に「同時に」移動します。たとえば、グルコースはナトリウムイオンと一緒に移動します。これは、他の分子が低濃度から高濃度へ上り坂で移動する現象を利用しますが、これは、溶質分子が高濃度から低濃度へ下り坂で輸送される電気化学的勾配に逆らうものです。
例
腸管上皮のSGLT1は、ナトリウムイオン（Na +）とグルコースを上皮細胞の内腔膜を通して輸送し、血流に吸収できるようにします。これが経口補水療法の基礎です。この共輸送体が存在しなければ、個々のナトリウムチャネルとグルコースユニポーターは濃度勾配に逆らってグルコースを血流に輸送することができません。
腎臓の尿細管にあるヘンレループ内のNa + /K + /2Cl −共輸送体は、3 種類の異なる 4 つの分子、すなわちナトリウムイオン (Na + )、カリウムイオン (K + )、および 2 つの塩化物イオン (2Cl − ) を輸送します。フロセミド(ラシックス)などのループ利尿薬は、このタンパク質に作用します。
海洋無脊椎動物は、強い化学勾配に逆らって輸送するために共輸送体を使用する。アミノ酸と糖は細胞外ナトリウムの存在下で海水から取り込まれ、NA + /K + -ATPaseポンプによって駆動される。[1]
植物の根では、H+/K+ 共輸送体は、荷電した水素イオン (より一般的にはプロトンとして知られている) と荷電した K+ イオンをそれぞれ 1 つだけ具体的に許容する複数の共輸送体/反対輸送体のグループのうちの 1 つにすぎません。このグループのキャリアはすべて、細胞内の化学浸透ポテンシャルの調整に寄与します。最初に、H+ は H+ ATPase によって根の外側の領域に送り込まれます。細胞の内部と外部の間の pH と電気化学ポテンシャル勾配の両方のこの変化によって、プロトン駆動力が生成されます。これは、プロトンが、現在の正に帯電したプロトンの高濃度領域から、低濃度で電圧がゼロに近い領域に自然に流れ戻ろうとするためです。
これには 2 つの理由があります。1 つ目は、自然界の物質は濃度の高い部分から低い部分へ移動する傾向があることです。これは、コップ 1 杯の水に食品着色料を 1 滴落とすと明らかです。着色料は凝集せず、濃度の高い部分 (色の付いた部分) から濃度の低い部分 (透明な部分) へ移動し始めます。2 つ目は、主に正または負に帯電した粒子の大きなグループは、自然に反発し合うことです。これは、磁石の 2 つの正極または 2 つの負極を押し合わせようとするとわかります。磁石の強さによっては反発力が強すぎて、機械の助けを借りない限り磁石を押し合わせることができない場合があります。陽子駆動力は、イオンを陽子とともに根の表皮または根毛の表面へ戻すことによって、システムに対して作用します。土壌/根の界面の表面から、H+/K+ 共輸送体などの特定のキャリアが、特定のイオンを細胞内に出し、土壌から離れた側の細胞側の原形質連絡体/共輸送体/対向輸送体から出ることを可能にします。これにより、必須元素が植物内の必要な領域まで移動し、植物が成熟するために不可欠な重要な栄養素を植物に供給できるようになります。
参照
参考文献
- ^ Willmer, Pat (2009).動物の環境生理学. Wiley-Blackwell.
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)の Symporters