细胞运输（细胞与环境间的物质交换）

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更新时间：2023-05-22
细胞运输
细胞与环境间的物质交换
细胞运输，外文名cellular transport，是指细胞与环境间的物质交换，包括细胞对营养物质的吸收、原材料的摄取和代谢废物的排除及产物的分泌，如细胞从血液中吸收葡萄糖以及细胞质膜上的离子泵将Na+泵出、将K+泵入细胞都属于这种运输范畴，分为主动运输、被动运输，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。
基本信息
中文名
细胞运输
外文名
cellular transport
界
原生生物界
类别
主动运输、被动运输
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①逆浓度梯度②在载体的协助下③在能量的作用下，运进或运出细胞膜的过程。
植物对水分的吸收和对无机盐的吸收是两个相对独立的过程；同种植物对不同种类无机盐的吸收具有选择性；不同植物对同一种无机盐的吸收具有选择性；不同微生物对无机盐的吸收具有选择性；物质的跨膜运输既有顺浓度的又有逆浓度的；从而认识 细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性，即水分子可以自由通过，有些离子和小分子也可以通过，一些离子、小分子和任何大分子则不能通过。　 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（小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例）；
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，核苷酸，带电荷离子等。
主动运输的三种方式
①偶联转运蛋白
②协同运输，例如：小肠吸收葡萄糖
③反向运输，例如：Na+-Ca2+交换机、Na+-H+交换机
被动运输
水分子进出细胞取决与细胞内外溶液的浓度差。氧和二氧化碳也是如此。这些物质的分子很小，很容易自由地通过细胞膜的磷脂双分子层。当肺泡内的氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过扩散作用进入肺泡细胞内部。物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散（free diffusion），自由扩散不需要能量也不需要载体蛋白。
一些大的分子，如葡萄糖等，不能自由地通过细胞膜。在细胞膜上的一些特殊蛋白质能够协助葡萄糖等一些物质顺浓度梯度跨膜运输。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散（facilitated diffusion ），协助扩散需要载体蛋白，但不需要能量。自由扩散和协助扩散统称为被动运输。
胞吞胞吐
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，这种现象叫作胞吞。
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，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。
注：胞吞胞吐运输的不止是大分子物质。