[坎贝尔生物学 第181页练习题] 水通道蛋白对于细胞膜快速水转运至关重要。根据文本,水通道蛋白会排除水合氢离子(H3O+),但允许甘油(一种三碳醇)和水(H2O)通过,...

水通道蛋白对于细胞膜快速水转运至关重要。根据文本,水通道蛋白会排除水合氢离子(H3O+),但允许甘油(一种三碳醇)和水(H2O)通过,尽管H3O+在大小上比甘油更接近水。这种选择性通透性最可能的基础是什么?

  • A: 水通道蛋白主要根据其精确的分子大小选择分子,只允许小于H3O+的分子通过。
  • B: 水通道蛋白通道的疏水内部排斥像H3O+这样的带电离子,同时允许水和甘油这样的非带电极性分子通过。
  • C: 水通道蛋白具有水和甘油的特异性结合位点,但没有H3O+的。
  • D: 这种选择性主要是由于H3O+转运所需的能量投入,而水通道蛋白不提供这种能量。

Explanation

文本暗示脂质双层的疏水内部会阻碍带电分子。水通道蛋白尽管形成亲水性通道,但具有高度选择性。它排除像H3O+这样的带电离子,却允许非带电极性分子(水、甘油)通过,即使它们更大,这表明通道内部的特性旨在排斥电荷,可能是通过排列在孔道中的特定氨基酸残基与带电物质不利地相互作用,从而确保只有非带电极性分子才能通过。