物質運輸的途徑 物質跨膜運輸的方式
1、自由擴散
定義:物質通過簡單擴散作用(simple transport)進出細胞,叫做自由擴散.
其特點是:①沿濃度梯度(或電化學梯度)擴散;②不需要提供能量;③沒有膜蛋白的協助。
2、協助擴散
也稱促進擴散、易化擴散(faciliatied diffusion),其運輸特點是: ①比自由擴散轉運速率高; ②存在最大轉運速率; 在一定限度內運輸速率同物質濃度成正比。如超過一定限度,濃度不再增加,運輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結合位點已達飽和; ③有特異性,即與特定溶質結合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。④不需要提供能量。
3、主動運輸
其概念是:主動運輸涉及物質輸入和輸出細胞和細胞器,並且能夠逆濃度梯度或電化學梯度。
主動運輸是指物質逆濃度梯度,在載體的協助下,在能量的作用下運進或運出細胞膜的過程。
植物對水分的吸收和對無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程;同種植物對不同種類無機鹽的吸收具有選擇性;不同植物對同一種無機鹽的吸收具有選擇性;不同微生物對無機鹽的吸收具有選擇性;物質的跨膜運輸既有順濃度的又有逆濃度的;從而認識細胞膜和其他生物膜都具有選擇透過性,即水分子可以自由通過,有些離子和小分子也可以通過,一些離子、小分子和任何大分子則不能通過。 Na+、K+和Ca2+等離子,都不能自由地通過磷脂雙分子層,它們從低濃度一側運輸到高濃度一側, 需 要載體蛋白的協助,同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量,這種方式叫做主動運輸
其特點是:
①逆濃度梯度(逆化學梯度)運輸(小腸運輸葡萄糖時也有順濃度梯度的特例);
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。
4、胞吞胞吐
細胞內外生物大分子及顆粒物質(如蛋白質、核糖、多糖、細菌、及細胞碎片等)的轉運使通過膜泡形成、位移、融合等一系列過程完成的,故稱為膜泡運輸,轉運過程中不需要載體蛋白的協助,但是需要消耗細胞代謝能(ATP)。根據轉運方向可以分為胞吞和胞吐兩種方式。利用了細胞膜具有一定的流動性的特點。
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