主动运输的例子是氨基酸、各种离子进入细胞,葡萄糖进入小肠上皮细胞。
主动运输不但要借助于镶嵌在细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体(即每种物质都由专门的载体进行运输),而且还必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。
首先,载体蛋白从ATP水解释放的能量中获得能量并转化为活化载体,与膜内或膜外的物质结合,形成复合称为离子泵或质子泵。
主动运输的特点是:
1、逆浓度梯度(逆化学梯度)运输。
2、需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感。
3、都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白。
4、具有选择性和特异性。
主动运输能否从高浓度运向低浓度,是否消耗能量
主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞的过程。Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应(主要为呼吸作用)所释放的能量。 主动运输的特点是: ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输; ②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感; ③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白; ④具有选择性和特异性。 被动运输 物质在细胞内外浓度不同形成梯度,物质顺着梯度由高浓度向低浓度转运的过程叫被动运输(passive transport)。自由扩散、协助扩散属于被动运输。 细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能。因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物,据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。 细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即:载体蛋白(carrierprotein)和通道蛋白(channelprotein)。载体蛋白又称做载体(carrier)、通透酶(permease)和转运器(transporter),能够与特定溶质结合,通过自身构象的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧,载体蛋白有的需要能量驱动,如:各类ATP驱动的离子泵;有的则不需要能量,以自由扩散的方式运输物质,如:缬氨酶素。通道蛋白与所转运物质的结合较弱,它能形成亲水的通道,当通道打开时能允许特定的溶质通过,所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。 仔细对比下两者的概念或者是特点,很多东西自己领悟就会的出来的。
红细胞吸收无机盐是主动运输的原因:
主动运输是指物质逆浓度梯度或顺浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞的过程,而无机盐一般以离子形式存在,逆浓度进入红细胞时,需要消耗能量,所以属于主动运输。
主动运输的概念:
主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器(有膜结构),并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。
主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。
Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。可分为初级主动运输和次级主动运输。
主动运输的载体蛋白具有将被运载物从低浓度区域转运到高浓度区域的能力。它们拥有能与被运载物结合的特异的受体结构域,该结构域对被运载物有较强的亲和性,在被运载物结合之后载体蛋白会将被运载物与之固定,然后通过改变其空间结构使得结合了被运载物的结构域向生物膜另一侧打开,结合被运载物便被释放出来。
主动运输的特点:
①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
主动运输所需的能量来源主要有:
1 协同运输中的离子梯度动力;
2 ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量;
3 光驱动的泵利用光能运输物质,见于细菌。
直接能源
Na+-K+泵 Na+的输出和K+的输入 ATP
细菌视紫红质H+从细胞中主动输出 光能
磷酸化运输蛋白细菌对葡萄糖的运输磷酸烯醇式丙酮酸
间接能源
Na+、葡萄糖泵协同运输蛋白 Na+、葡萄糖同时进入细胞 Na+离子梯度
F1-F0ATPaseH+质子运输, H+质子梯度驱动
均以“泵”的概念来解释主动运输的机理,机体细胞中主要是通过Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶构成的Na+和Ca2+泵来完成主动运输。
主动运输是由载体蛋白所倡导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式
例如:由atp直接提供能量的主动运输--钠钾泵
na+-k+泵由两个亚基组成(阿尔法和贝塔),阿尔法亚基是一个跨膜多次的整合膜蛋白,具有atp酶活性,贝塔亚基是具有组织特异性的糖蛋白工作模式是在细胞内侧阿尔法亚基与na+结构促进atp水解,阿尔法亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起阿尔法亚基构象发生变化,将na+泵出细胞,同时细胞外的k+与阿尔法亚基的另一位点结合,使其去磷酸化,阿尔法亚基构象再度发生变化将k+泵进细胞,完成整个循环
功能:维持细胞内正常的生命活动,对神经冲动的传递以及对维持细胞的渗透平衡,恒定细胞的体积都是非常重要的
胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体则是通过一种跨膜机制进行定位的,需要膜上运输蛋白的帮助。被运输的蛋白通常是未折叠的状态,细菌的质膜上也有类似的运输蛋白。 物质的跨膜运输方式 物质进出细胞,既有顺浓度梯度的扩散,包括自由扩散、协助扩散等,统称为被动运输;也有逆浓度梯度的运输,称为主动运输
一、被动运输
(1)自由扩散 其特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; 自由扩散
②不需要提供能量; ③没有膜蛋白的协助。 某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算: P=KD/t,t为膜的厚度。 脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙。 非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的 事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运。 举例:氧气,二氧化碳,水,甘油,乙醇,苯,脂肪酸,脂溶性维生素等 (2)协助扩散 也称促进扩散,其运输特点是: ①比自由扩散转运速率高; ②存在最大转运速率; 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和; ③有特异性,即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型。 举例:红细胞吸收葡萄糖
二、主动运输
其概念是:主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。 主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体的协助下,在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。 Na+、K+和Ca2+等离子,都不能自由地通过磷脂双分子层,它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧, 需 要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输 其特点是: ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输; ②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感; ③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白; ④具有选择性和特异性。 举例:小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子,葡萄糖,氨基酸,无机盐等。
三、胞吞与胞吐
胞吞概念:当细胞摄取大分子时,首先是大分子附着在细胞膜表面,这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。 胞吐概念:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排除细胞。 举例: 白细胞吞噬入侵的细菌等
被动运输
是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响单纯扩散的主要因素有二:①膜两侧的溶质分子浓度梯度。浓度梯度大,物质顺浓度梯度扩散就多;浓度梯度消失,扩散就停止。②膜对该物质的通透性。由于细胞膜的结构是脂质双分子层,所以膜对脂溶性高的物质如氧和二氧化碳通透性大,扩散容易;对脂溶性低和非脂溶性物通透性小,扩散就难。
协助扩散
是指一些非脂溶性的物质或水溶性强的物质,依靠细胞膜上镶嵌在脂质双分子层中特殊蛋白质的“帮助”,顺电—化学梯度扩散的过程。即将本来不能或极难进行的跨膜扩散变得容易进行,所以叫做易化扩散。参与易化扩散的镶嵌蛋白质有两种类型:一种是载体蛋白质,另一种是通道蛋白质。因而易化扩散可分为两种 ①以载体为中介的易化扩散:载体的作用是在细胞膜的一侧与某物质相结合,再通过本身的变构作用将其运往膜的另一侧。以此种方式转运的物质是一些小分子的有机物。载体转运有三个主要特点:一个是高度特异性,一种载体只能转运一种物质,如葡萄糖载体只能转运葡萄糖。另一个是饱和性,即在单位时间内的物质转运量不能超过某一数值。第三,竞争抑制性,即结构近似的物质可争夺占有同一种载体、载体优先转运浓度较高的物质。 ②以通道为中介的易化扩散:通道的作用是在一定条件下通过蛋白质本身的变构作用而在其内部形成一个水相孔洞或沟道,使被转运的物质得以通过。以此种方式转运的物质是一些简单的离子。 通道的开放和关闭,由化学因素控制的通道,称为化学依赖性通道;由电位因素控制的通道,称电位依赖性通道。化学依赖性通道是在与某一化学物质结合时开放,在与该化学物质脱离时关闭。电位依赖性通道是在细胞膜两侧的电位差变化到某一数值时开放。 协助运输 ▲被选择吸收的物质从高浓度一侧通过细胞膜到达低浓度一侧,但需要细胞膜上的一种物质——载体蛋白的协助才能完成扩散过程,称为协助运输。协助运输是一种被动运输,不需要细胞提供代谢能量,因为物质是顺着浓度梯度运输的,例如葡萄糖进入红细胞。 在单纯扩散和易化扩散的过程中,物质都是顺着电—化学梯度而移动,不消耗细胞的能量,故这两种转运方式属于被动转运。
主动运输
是指物质依靠膜上“泵蛋白”的作用,由膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。这是一种耗能过程,所以称为主动转运。 主动运输是靠细胞上的一种特殊的镶嵌蛋白质实现的,这种特殊的镶嵌蛋白质,称为泵蛋白质,简称泵。细胞膜上的泵蛋白质具有特异性,按其所转运的物质种类可分为钠泵、钾泵、钙泵等等。 在不同组织的细胞膜上,各种离子泵的化学结构虽有差异,但其转运离子的特点基本相同,都是耗氧、耗能量的(能量由ATP提供)。这是主动转运与被动运输、易化扩散的重要不同点。
入胞和出胞(胞吞和胞吐)
一些大分子或物质团块的转运,是通过入胞作用和出胞作用来实现的。 ①入胞(内吞):入胞是指物质通过细胞膜的运动,从细胞外进入细胞内的过程。如果进入的是固体物质,称为吞噬;如果是液态物质,称为吞饮。 入胞过程进行时,首先是细胞膜通过细胞膜表面存在的特殊受体辨别要吞入的物质。接着是膜和该物质接触,引起膜的形态和机能的变化。接触处的膜内陷。其周围的膜形成了突出的伪足并包围该物质,然后,伪足相互接触并发生膜的融合和断裂,于是异物和包围它的一部分细胞膜一起内陷而进入细胞内。在胞质内,吞噬物与溶酶体接触融合成一体,溶酶体内的水解酶即可将进入的物质进行消化。 ②出胞(外吐): 出胞是指物质通过细胞膜的运动,从细胞内排出到细胞外的过程。它是细胞把代谢产物或腺细胞的分泌物排到细胞外的方式。以腺细胞分泌酶原的过程为例,当出胞作用进行时,腺细胞内的酶原颗粒逐渐向细胞的顶端靠近。最后酶原颗粒外包裹的膜和细胞膜接触并融合,在融合处形成小孔,致使酶原颗粒内容物放出细胞外。入胞和出胞作用也都是耗能的主动转运过程。
您可能对于运输方向和运输方式有些搞混,植物内的生长素的运输方向,是由产生部位向其他部位运输,这是极性运输。主动运输是它的运输方式,是指物质由细胞膜外被吸收进膜内的方式。
主动运输,是指细胞膜两侧的物质浓度,细胞膜外低,细胞膜内高,从膜外向膜内运输,应该说是从低浓度到高浓度。
生长素是主动运输的原因是:
因为植物体内的生长素浓度都非常低,远比细胞液的浓度低,因此呢,它从低浓度到高浓度,需要消耗能量,就是主动运输。
扩展资料:
主动运输的特点是:
①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;
②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输),并对代谢毒性敏感;
③都有载体蛋白,依赖于膜运输蛋白;
④具有选择性和特异性。
主动运输所需的能量来源主要有:
1 协同运输中的离子梯度动力;
2 ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量;
3 光驱动的泵利用光能运输物质,见于细菌。
主动运输这种物质出入细胞的方式,能够保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见,主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
维持细胞内正常的生命活动,对神经冲动的传递以及对维持细胞的渗透平衡,恒定细胞的体积都是非常重要的
主动运输:质膜上的载体蛋白将离子、营养物和代谢物等逆电化学梯度从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。
例如正常生理条件下,人红细胞内K+的浓度相当于血浆中的30倍,但K+仍能从血浆进入红细胞内,Na+浓度比血浆中低很多,但Na+仍由红细胞向血浆透出,呈现一种逆浓度梯度的“上坡”运输。
参考资料:
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