細胞膜運輸物質的方式 - 科學Online

必須藉由膜上之通道蛋白或載體蛋白完成擴散作用，也是不耗能，但速度比 ... 如蛋白質、多醣類等大分子物質必須藉由囊泡(vesicles)與細胞膜的融合的 ... Thursday25thNovember2021 25-Nov-2021 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 細胞膜運輸物質的方式(Uniporrt,Cotransport,Antiport) 臺中市雙十國民中學自然領域王淑卿教師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯 細胞膜運輸物質的方式依運輸方向區分有：單向運輸(uniport)和協同運輸(cotransport)。

協同運輸是指一種物質的運輸伴隨另一種物質的運輸，又可分為兩物質同向運輸(symport)與反向運輸(antiport)。

細胞膜運輸物質方式依其分子的大小區分如下： 一、小分子物質的運輸： 方式依能量可區分為被動運輸(passivetransport)和主動運輸(activetransport)。

(一)被動運輸：不耗能量，利用物質濃度梯度擴散原理，又區分如下： 1.簡單擴散(simplediffusion)： 只要大小能直接通過親脂性脂雙層細胞膜的小分子、不帶電、非極性物質，即可由濃度高往濃度低方向移動，直到系統呈現擴散平衡後，物質仍保持動態性雙向均衡擴散。

例如氧氣、二氧化碳、氮氣、水、尿素、酒精、甘油、有機溶劑苯(benzene，C6H6)和脂溶性激素如性荷爾蒙等。

2.促進擴散(facilitateddiffusion)： 必須藉由膜上之通道蛋白或載體蛋白完成擴散作用，也是不耗能，但速度比簡單擴散更快（註：在運輸蛋白未飽和的情況下）。

例如較大分子葡萄糖、胺基酸利用载體蛋白運輸，帶電鉀離子、鈉離子、鈣離子利用離子通道蛋白運輸，水分子也可利用水通道蛋白快速滲透通過細胞膜。

（註：滲透作用osmosis—是指水分子以擴散方式通過半透膜的作用。

） (二)主動運輸：耗能量，且必須藉由膜上之載體蛋白協助，可以逆物質濃度梯度與化學梯度的跨膜運輸，即由濃度低往濃度高方向運輸。

舉例如下： 1.鈉鉀幫浦(\(Na^+-K^+\)pump)： 是細胞膜上的一種酵素蛋白，又稱ATP磷酸水解酶 (ATPphosphorhydrolase，ATPase)，需消耗ATP使運輸蛋白磷酸化後並且變形，然後將3個\(Na^+\)釋出；當運輸蛋白去磷酸化時又恢復原來形狀並同時將2個\(K^+\)運送進入細胞，因此鈉鉀幫浦屬於反向運輸。

幫浦打出細胞膜外的\(Na^+\)利用載體蛋白以耗能主動運輸方式運送入膜內時，並同時將葡萄糖以同向運輸方式運入膜內。

動物藉由此機制維持細胞內\(K^+\)濃度高、\(Na^+\)濃度低，可維持細胞體積和神經細胞的刺激傳輸，幫助維持細胞膜電位使神經衝動得以傳輸。

2.質子幫浦(\(H^+\)pump)： 是膜上的一種酵素蛋白，需消耗ATP將質子\((H^+)\)運出細胞外，屬於單向運輸。

膜上有種運輸蛋白可將膜外高濃度質子\((H^+)\)再擴散回流入膜內，同時以同向運輸方式輸送蔗糖等分子進入膜內。

在動物、植物、真菌和細菌等生物之細胞膜或粒線體、葉綠體的胞器膜即是藉此質子幫浦儲存能量。

3.ATP驅動型幫浦(ATPdrivepump)： 需消耗ATP將被質子幫浦運出膜外之質子(\(H^+\)離子)濃縮於膜之一側而儲存能量，因為離子濃度梯度(化學梯度)與造成膜電位的電力梯度，共同形成電化學梯度(electrochemicalgradient)可促進離子的被動運輸擴散作用進行。

二、大分子物質的運輸： 如蛋白質、多醣類等大分子物質必須藉由囊泡(vesicles)與細胞膜的融合的方式運輸，依方向運輸區分如下： (一)胞泌作用(又稱胞吐作用，exocytosis)：當高基氏體形成的運輸囊泡(transportvesicle)運送至細胞膜，囊泡膜與細胞膜上之雙層脂膜因分子重新排列而融合，然後向細胞膜外分泌出大分子。

例如植物細胞利用此作用將醣類送出細胞外。

分泌型細胞如胰臟，其負責消化的細胞分泌胰液至消化管、負責內分泌的細胞分泌胰島素至血液中，皆是藉由胞泌作用，又稱分泌作用(secretion)。

(二)胞吞作用(endocytosis)：自細胞膜處的伊小區域向內凹陷形成新囊泡以攝入大分子或特殊物質的方式。

依吞入物質之差異又區分如下： 1.吞噬作用(phagocytosis)： 細胞吞噬未溶解的團塊或顆粒時，會先伸出偽足(pseudopodia)圍繞之，然後包裹在液胞的膜囊中，再與含有水解酵素的溶體融合後，顆粒便被消化。

2.胞飲作用(pinocytosis)： 細胞啜飲溶解狀態的小滴細胞外液時，任何小滴中的物質都會被胞飲而吸入細胞內。

3.受體媒介式之胞吞作用(receptor-mediatedendocytosis)： 細胞膜上有些接受蛋白可和細胞外特定的配體(ligands)結合，這受體-配體結合是有專一性的。

這些受體往往位在膜上一些小漥處，與配體結合後深陷形成囊泡，攝入細胞以供代謝，受體可再回到細胞膜循環利用。

參考資料 1.Campbell,NAandReece,JB(2002)Biology(6th.ed.)Chap.8.Membranestructureandfunctionp.138-154. 2.科學月刊(1991).22卷11期揭開細胞離子管道的祕密-1991年諾貝爾生理醫學獎簡p.809-812。

3.GeraldKarp(2004)。

廖珍琦、呂長益、周中興(合譯)。

細胞與分子生物學-觀念與實驗。

Tags:主動運輸,胞吞作用,胞泌作用,被動運輸 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 共軛焦顯微鏡的使用原理 使用CRISPR技術清除體內的愛滋病病毒 近視可能與基因有關 基因銀行(GenBank) [講座]尼安德塔人是什麼樣的人？ [講座]諾貝爾2011年生醫獎得主Dr.BruceA.Beutler演講 肉毒桿菌食物中毒的機制 原位雜合技術（Insituhybridization；ISH） Thereare17commentsforthisarticle 所以葡萄糖主要是促進擴散，而鈉鉀泵在維持細胞內外的離子濃度時會順道送進去囉? 那果糖又是如何進入細胞的?是和葡萄糖一樣嗎感謝 Dear小豪 您的問題經責編回應如下： 「有些類型的葡萄糖載體蛋白也會運輸果糖，進行促進擴散。

」 管理員teresa敬上 可以請問植物吸收蔗糖的影響因素與變化為何?(ph值.時間.吸收蔗糖的濃度)作圖 ㄡㄟ您好 由於您提問的內容不夠明確，責任編輯無法回答，再請您詳加敘述，謝謝。

管理員Teresa敬上 我想請問主動與被動運輸各是可以發生在死細胞還是活細胞，抑或是兩者都可? 渝方您好 您的提問經責任編輯回應如下： 「主動運輸是活細胞才具有的現象，被動運輸則是活、死細胞都可發生」 管理員敬上 水不是極性分子嗎?為何講第一點”簡單擴散”的時候也包含水? 第一個參考文獻的作者是否誤植？應該為Campbell,NA才是？ Dear天，您好 非常謝謝您的細心指正！經確認後已修改，謝謝！ 管理員敬上 DearPIG 您的提問經責任編輯回應如下： 「水雖然是極性分子，但分子小且不帶電，一般認為可以簡單擴散。

因此，有簡單擴散和水通道的促進擴散兩種方式。

」 管理員敬上 太棒了終於找到有地方可以問問題 1.水的擴散=滲透當內外細胞濃度相同或不同時水的移動都是雙向的對吧只是看往哪邊比較多 那請問水分的移動是隨機的嗎意思是說當外界溶液濃度大於細胞時水會向外移動但也會有從外面進入細胞的那外面進入的少數水分子他是隨機的嗎還是非隨機 2.細胞外的離子或養分(葡萄糖胺基酸等)在細胞膜尚未擴散進入細胞前是否已經溶於水? 這些分子從微血管擴散到細胞前是否也一直都溶在水中一路擴散到細胞裡面 3.細胞外有某種液體(體液)讓這些物質可以擴散過去 那該液體本身的溶質濃度是否介於微血管與細胞之間還是會變動 中學教師您好 您的提問經責任編輯回應如下： 「1.擴散時，水分子的移動是隨機的。

整體來看，由高濃度向低濃度移動的水分子較多。

2.有的是水溶性，有的是脂溶性。

3.藉由擴散運輸的物質，在組織間液時的濃度介於血液和細胞液之間，整體來看是順著濃度梯度移動。

」 管理員敬上 請問主動運輸和被動運輸的必要條件是?一定需要水嗎？ 請問酒精是使用何種運輸方式進入細胞內呢？ 還有請問肝醣是使用何種運輸方式進入肝細胞中？ 請問水的滲透作用是指簡單擴散還是促進型擴散啊？我們學校老師說水滲透需要水孔蛋白所以是促進型？感覺怪怪的 水可以經由簡單擴散與促進擴散進入細胞喔，但後者效率較高！ 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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