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主動轉運

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某些物質(如鉀離子鈉離子)以細胞膜特異載體蛋白攜帶下,通過細胞膜本身的某種耗能過程,逆濃度差或逆電位差的跨膜轉運稱為主動轉運。主動轉運的特點是:必須藉助於載體、逆濃度差或電位差轉運並需要能量。
中文名
主動轉運
外文名
active transport
特    點
藉助載體等並需要能量
類    型
原發性主動轉運繼發性主動轉運

主動轉運主動轉運

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主動轉運(active transport)是細胞在特殊的蛋白質介導下消耗能量,將物質從低濃度一側轉運到高濃度一側的過程。如:鈉離子鉀離子通過鈉泵逆濃度梯度轉運、小腸上皮細胞從腸腔中吸收葡萄糖、腎小管上皮細胞從小管液中重吸收葡萄糖,都是利用細胞膜上鈉泵分解ATP,為其提供能量。主動轉運分為原發性主動轉運繼發性主動轉運兩類。
指細胞通過本身的某種耗能過程,逆濃差差移動物質分子或離子的過程。
鈉泵鈉離子出膜,鉀離子進膜,保持膜內高鉀膜外高鈉的不均勻離子分佈。作用:細胞內高鉀視許多代謝反應進行的必需條件;防止細胞水腫;勢能貯備。 [1] 

主動轉運原發性主動轉運

原發性主動轉運即由ATP直接供能,逆濃度差轉運的方式。鈉鉀ATP酶鈉泵)參與的轉運是最為典型的一種原發性主動轉運。鈉泵也是一種特殊的膜蛋白,其不但可以逆濃度梯度轉運鈉離子鉀離子外,還具有ATP酶的活性,分解ATP釋
鈉泵主動轉運示意圖 鈉泵主動轉運示意圖
放能量,將能量用於鈉離子、鉀離子的主動轉運。因此鈉泵是鈉-鉀依賴的ATP酶。每分解一個ATP分子,可將3個鈉離子移出膜外,2個鉀離子移入膜內。當胞外的鉀離子濃度增加或胞內鈉離子濃度增加時,鈉泵的活性就會明顯升高,主動轉運鈉離子、鉀離子的速度就加快。鈉泵廣泛存在於各種細胞膜上,其生理意義是保持細胞內外的鈉離子、鉀離子濃度差,這對許多代謝反應和防止細胞腫脹有重要意義,同時建立了一種勢能儲備,是可興奮細胞興奮的基礎。 [1] 

主動轉運繼發性主動轉運

繼發性主動轉運這是由ATP間接供能的逆濃度差轉運方式。它
葡萄糖、氨基酸繼發主動轉運示意圖 葡萄糖、氨基酸繼發主動轉運示意圖
利用鈉泵活動形成的勢能儲備,來完成其他物質逆濃度梯度的跨膜轉運。例如:小腸上皮細胞腸腔中吸收葡萄糖、腎小管上皮細胞從小管液中重吸收葡萄糖都屬於繼發性主動轉運。 [1] 
小腸內的葡萄糖逆濃度梯度由腸腔進人小腸上皮細胞,就是因為鈉泵的持續活動,形成膜外鈉離子的高勢能。當鈉離子順濃度差進人膜內時,所釋放出的能量用於葡萄糖分子的逆濃度差轉運。由於葡萄糖主動轉運所需的能量是間接來自於鈉泵活動時消耗的ATP,所以這種類型的轉運方式稱為繼發性主動轉運 [1] 

主動轉運主動轉運的特點

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①逆濃度梯度(逆化學梯度)運輸;
②需要能量(由ATP直接供能)或與釋放能量的過程偶聯協同運輸),並對代謝毒性敏感;
③都有載體蛋白,依賴於膜運輸蛋白
④具有選擇性和特異性。 [2] 
5、具有飽和性
6、具有競爭性

主動轉運主動轉運的意義

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主動轉運這種物質出入細胞的方式,能夠保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇呼吸所需要的營養物質,排除新陳代謝產生的廢物和對細胞有害的物質。此外,主動轉運也是維持細胞內正常的生命活動,神經衝動的傳遞、細胞的滲透平衡以及恆定細胞體積的重要保障。 [2] 
參考資料
  • 1.    徐玉東,王建紅(編)。人體解剖生理學。人民衞生出版社。14-15。
  • 2.    劉國隆(編)。生理學。上海科學技術出版社。