主动运输的例子

2023年9月24日

主动运输

Active Transport

又称：主动转运

定义：一种特殊的运输方式，其中特异性运输蛋白会消耗能量，使离子或小分子逆浓度梯度穿过细胞膜。

学科：细胞生理学 隶属于 细胞生物学领域

相关概念：跨膜转运（又称为穿膜转运）、离子泵、电化学梯度

【深入探讨】

主动运输涉及物质逆着电化学梯度进行跨膜转运，这一过程不仅需要细胞膜上特定的蛋白质分子作为载体（每种物质都有专门的运输载体），还需要利用细胞代谢产生的能量。根据是否直接消耗能量，主动运输可分为原发性主动运输和继发性主动运输，通常所说的主动运输指的是原发性主动运输。

原发性主动运输是细胞直接利用代谢能量将物质逆电化学梯度进行跨膜转运的过程，转运的物质多为离子。这种过程的膜蛋白被称为离子泵。离子泵种类繁多，常以它们转运的离子种类来命名，如同时转运钠钾离子的钠钾泵、转运钙离子的钙泵以及转运氢离子的质子泵等。

继发性主动运输则依赖于原发性主动运输所形成的离子浓度梯度。当这些离子顺着浓度梯度扩散时，其他物质会逆电化学梯度进行跨膜转运。这种离子浓度梯度的维持需要离子泵分解三磷酸腺苷（ATP）提供能量。如果被转运物质与离子向同一方向转运，称为同向共转运；反之，则为逆向共转运。典型的继发性主动运输包括小肠上皮对葡萄糖和氨基酸的吸收，肾小管上皮的重吸收以及心肌细胞膜上的钠钾交换等。

主动运输的特点包括逆电化学梯度运输、需要能量供应（通常由ATP直接提供）或与能量释放过程相耦合（如协同运输），并且对代谢毒性敏感。所有这些过程都有特定的膜转运蛋白参与，具有选择性和特异性。

主动运输对于维持细胞正常功能起着至关重要的作用。它保证了细胞能够根据生命活动的需要，主动从周围环境中吸收所需的营养物质，即使这些物质在细胞外的浓度较低。它还能将细胞内的物、代谢废物以及对细胞有害的物质或离子细胞外，即使这些物质在细胞外的浓度较高。主动运输还能维持某些离子在细胞内的最佳浓度。主动运输的主要作用是维持细胞内环境的稳定，并能在不同生理条件下快速调整细胞内环境。

校对人员：郝林