主動運輸需要的能量來源是什麼?

2021-02-19 四哥生物

人教版高中生物學教材定義：「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。」

                           

根據能量的來源不同，將主動運輸分為三種：

①ATP驅動泵

直接利用ATP水解提供能量，實現離子或小分子逆濃度梯度的跨膜運輸。如人的紅細胞內是高K+低Na+，而細胞外環境是低K+高Na+，這種離子梯度是離子逆濃度梯度利用ATP直接釋放能量推動的一種典型的主動運輸結果。

②協同轉運

一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式，物質跨膜運輸所需要的能量直接來自膜兩側離子的電化學梯度。根據物質運輸方向與離子沿濃度梯度的轉移方向，分為同向轉運和反向轉運。如小腸上皮細胞含有鈉離子驅動的同向運輸蛋白，可以將一類單糖或胺基酸運進細胞，不通過ATP直接提供能量。

③光碟機動泵

與光能的輸入相偶聯，如菌紫紅質利用光能驅動H+的轉運。

主要參考文獻：

[1]田正貴.與細胞物質運輸相關的三個知識問題[J].生物學教學.2013,(08):42

[2]劉澤羽.談主動運輸的能量來源[J].生物學教學,2015,(10):70.

[3]翟中和,王喜忠,丁明孝,細胞生物學[M].4版.北京：高等教育出版社,2011.6

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    挑起事端的例子就是葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞，我們知道這個過程是主動運輸，這點沒有疑問，但很多老師認為這明明是順濃度梯度，因為葡萄糖的根本來源從食物中來，小腸腸腔內葡萄糖濃度高，小腸絨毛細胞內的葡萄糖濃度低。因此就有了以上關於主動運輸運輸方向的爭論！
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    （P69）2.需要細胞提供能量。（P69）3.具有普遍性。（P69）1.細胞膜結構的流動性是胞吞、胞吐的基礎；胞吞、胞吐過程中膜的變形本身也體現了膜的流動性。（P71）2.因為游離於細胞質基質中的核糖體，所合成的蛋白質也只能游離於細胞質基質中，由於蛋白質是大分子有機物，無法直接通過被動運輸或主動運輸穿過細胞膜運輸到細胞外，所以一般只能留在細胞內供細胞自身使用。而附著在內質網上的核糖體合成的蛋白質能夠進入內質網腔中，並藉助囊泡移動進入高爾基體，經加工包裝後，包裹在囊泡中的蛋白質就能以胞吐的方式分泌到細胞外。
  • 高中生物--主動運輸和胞吞胞吐(教材挖空)
    (    )(4)主動運輸都是逆濃度梯度進行的，既要消耗細胞的能量，也需要藉助膜上的載體蛋白。(    )2.下列有關物質跨膜運輸的敘述，錯誤的是 (     )A.果脯在醃製中慢慢變甜，是細胞通過主動運輸吸收糖分的結果C.葡萄糖進入紅細胞需要藉助轉運蛋白， 但不消耗能量，屬於協助擴散D.大腸桿菌吸收K+既消耗能量，又需要藉助膜上的載體蛋白，屬於主動運輸3.細胞內的生物大分子(如胃蛋白酶原)運出細胞的方式是 (     )
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  • 《物質跨膜運輸的方式》說課稿
    提出問題：①自由擴散與協助擴散需要消耗能量嗎?②自由擴散與協助擴散有什麼相同點?有什麼不同點?③自由擴散與協助擴散為什麼被稱為被動運輸?組織學生思考和討論，得出答案。(3)更進一步提出問題：如果只有被動運輸能滿足細胞生命活動的需要嗎?多媒體展示相關資料，思考：以上資料說明了什麼?組織學生分析討論物質逆濃度梯度跨摸運輸的現象，提出問題：為什麼這些物質可以逆濃度梯度運輸?
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    自然界的一切變化都可以歸於兩個字——生死，人體的一切變化都可以歸於兩個字——水火，人體的一切能量來源都可以歸於兩個字——氫氧。那麼生物與非生物到底有什麼不同呢？原來，自然界的物質是層次存在的，一種普遍聯繫方式對應著一種自然力，也對應著一個物質層次。何為普遍聯繫呢？它其實是通過連續在系統空間某一層次的物質有序和無序周期變換來傳遞信息的一種方式。
  • 第三節 物質跨膜運輸的方式
    特點：①順濃度梯度擴散；②不消耗能量；③需要載體蛋白的協助。實例：血液中的葡萄糖進入紅細胞。2、主動運輸（1）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。
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    此時引導學生自主列表對比兩者異同，並提出問題： 　　①自由擴散與協助擴散需要消耗能量嗎? 　　②自由擴散與協助擴散有什麼相同點?有什麼不同點? 　　③自由擴散與協助擴散為什麼被稱為被動運輸? 　　組織學生思考和討論,得出答案。 　　老師總結：從高濃度向低濃度運輸，進出細胞的物質需要藉助載體蛋白質的擴散，叫做協助擴散。
  • 動運輸的特點是:逆濃度梯度(逆化學梯 度)運輸
    通道對被轉運的物質也具有一 定的特異性，K+、Na+、Ca2+等都藉助於專用通道即鉀通道、鈉 通道、鈣通道等進行順濃度梯度轉運(二)主動運輸 有些物質從濃度低或電荷低的一側通過細胞 膜向濃度高或電荷高的一側轉運，這種逆電 化學梯度的轉運是一種耗能過程，稱為主動 轉運。