你知道物質轉運有哪些嗎:[2]主動轉運?

介紹主動轉運

何為主動轉運

和被動運輸不同,看名字也能看出差別,一個“被動”,一個“主動”。主動轉運,是物質在膜蛋白的參與下,一種消耗能量逆濃度梯度的跨膜轉運。和被動運輸正好相反,一個消耗能量,一個不消耗;一個逆濃度梯度轉運,一個順濃度梯度轉運。

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根據膜蛋白是否直接消耗能量,將其分為原發性的主動轉運和繼發性的主動轉運。

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原發性主動轉運

原發性的主動轉運就是直接利用細胞代謝能量供能進行的轉運。“原”不就是“直接”的意思嗎?直接利用細胞代謝能量,不經過“二道工序”,不經過“二道販子”,將物質逆濃度梯度或是逆電位梯度進行跨膜轉運。

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通常呢,原發性的主動轉運的物質一般為帶電離子,要不怎樣逆電位梯度呢。介導這一過程的膜蛋白又被叫做離子泵,你瞧,多麼形象,離子的泵。它的本質是ATP酶,有什麼用呢?好水解ATP啊,將細胞內的ATP水解為ADP,釋放能量,好提供給主動轉運,ATP自身將發生磷酸化繼而構象改變。整個主動轉運過程要靠著ATP的“犧牲”,就像沒有先輩拋頭顱灑熱血,哪有現在我們安逸的生活,哪有我們的幸福安康!同理,沒有ATP的水解,細胞提供不了能量,整個主動轉運過程進行不了,整個生物個體就將要“完蛋”。

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既然是離子泵,現實中離子多的如天上的繁星,不可計數,這也造成了離子泵的種類很多,最有名的莫過於鈉鉀離子泵,這個普遍存在於生物體內,可維持體內高鉀的環境;還有鈣離子泵,我們的肌肉收縮、神經遞質的傳遞都需要它的作用;此外還有氫離子泵等等。

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繼發性主動轉運

可以這樣說,繼發性主動轉運是建立在原發性主動轉運的基礎上才有的,為什麼這樣說呢?因為它的驅動力,它的動力並不是直接來自ATP的水解,而是藉助原發性主動轉運所建立的離子濃度勢能。在原發性的主動轉運的某些離子濃度梯度擴散的同時,其他物質也進行逆濃度梯度轉運,就是相當於“沾了原發性轉運的光”,有種“一人得道雞犬升天”的意思。

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繼發性主動轉運依賴原發性主動轉運,若是原發性主動轉運出現問題,則相應的,繼發性主動轉運也要發生問題。舉個例子,用藥物或者各種手段使鈉泵的活動減弱,讓它“不自在”,它過不好,“它的跟隨者們”—也就是那些繼發性的主動轉運,也會相應的減弱或是消失。

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繼發性主動轉運可分為同向轉運和反向轉運。顧名思義,一個是轉運的分子或者離子向同一個方向運動,另一個則是轉運的分子或者離子向相反的方向運動。像是在腎小管上皮的重吸收,鈉離子和葡萄糖都是在轉運體的作用下向胞內移動,這不就是同向運動嗎!還有,幾乎存在於所有細胞的鈉鈣交換體,轉入三個鈉離子,排出一個鈣離子,鈉離子是順濃度轉入胞內,鈣離子是逆濃度排出胞外。

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