生物運輸方式?生物的運輸方式:1、自由擴散:這是一種簡單的運輸方式,適用于小分子物質的運輸。分子在細胞內外濃度差的情況下,高濃度的分子會自然向低濃度的地方擴散。這種運輸方式不消耗能量,速度較快,但是無法準確地將物質運送到特定位置。2、主動運輸:這種運輸方式需要細胞付出能量,那么,生物運輸方式?一起來了解一下吧。
主動運輸是需要能量載體共同來完成運輸的,是可逆的;異化擴散相當于死的不可逆的運輸;自由擴散有濃度差來決定的,物質由高濃度向低濃度運輸,是動態平衡
1. 主動運輸:K+、Na+等離子,小腸吸收氨基酸、葡萄糖,
2. 協助擴散:紅細胞吸收葡萄糖,
3. 自由擴散:水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素,
4. 胞吞:白細胞吞噬病菌、變形蟲攝食,
5. 胞吐:分泌蛋白、抗體、蛋白質類激素等。
主動運輸的特點是:
- 逆濃度梯度或電化學梯度運輸,
- 需要膜上載體蛋白(或泵)參與,
- 需要和一個放能過程相偶聯。
根據能量來源不同,主動運輸分為三種:
- ATP 直接提供能量的主動運輸(ATP 驅動泵),
- 協同轉運,
- 光驅動泵。
ATP 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。例如,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。
協同轉運是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。例如,小腸上皮細胞含有鈉離子驅動的同向運輸蛋白,可以將一類單糖或氨基酸運進細胞,不通過 ATP 直接提供能量。
胞吞作用指通過質膜內陷形成膜泡,將物質攝入細胞內的現象,包括吞噬和胞飲。
一、自由擴散
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。
二、協助擴散
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。
三、主動運輸
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),并對代謝毒性敏感。
3、都有載體蛋白,依賴于膜運輸蛋白。
4、具有選擇性和特異性。
擴展資料
物質跨膜運輸的方式,物質通過簡單擴散作用(simple transport)進出細胞,叫做自由擴散。是指一些脂溶性的物質由膜的高濃度一側向低濃度一側移動的過程。影響單純擴散的主要因素有兩點:
1、膜兩側的溶質分子濃度梯度。濃度梯度大,物質順濃度梯度擴散就多;濃度梯度消失,擴散就停止。
2、膜對該物質的通透性。由于細胞膜的結構是脂質雙分子層,所以膜對脂溶性高的物質如氧和二氧化碳通透性大,擴散容易;對脂溶性低和非脂溶性物通透性小,擴散就難。
物質跨膜運輸的方式分為被動運輸和主動運輸兩種。
(1)被動運輸,是順著膜兩側濃度梯度擴散,即由高濃度向低濃度。分為自由擴散和協助擴散。
①自由擴散:物質通過簡單的擴散作用進入細胞。細胞膜兩側的濃度差以及擴散的物質的性質(如根據相似相溶原理,脂溶性物質更容易進出細胞)對自由擴散的速率有影響,常見的能進行自由擴散的物質有氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、尿素、膽固醇、水、氨等。
②協助擴散:進出細胞的物質借助載體蛋白擴散。細胞膜兩側的濃度差以及載體的種類和數目對協助擴散的速率有影響。紅細胞吸收葡萄糖是依靠協助擴散。
(2)主動運輸:物質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。主動運輸保證了活細胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養物質,排出代謝廢物和對細胞有害的物質。各種離子由低濃度到高濃度過膜都是依靠主動運輸。
能進行跨膜運輸的都是離子和小分子,當大分子進出細胞時,包裹大分子物質的囊泡從細胞膜上分離或者與細胞膜融合(胞吞和胞吐),大分子不需跨膜便可進出細胞。
原理
細胞膜具有一定的流動性
運輸方式
被動運輸〔①自由擴散②協助擴散),主動運輸。
運輸方向
自由擴散
協助擴散:高濃度→低濃度
主動運輸:低濃度→高濃度(特殊情況下高濃度→低濃度)
載體
自由擴散不需要載體
,協助擴散和主動運輸需要載體(載體蛋白)。
消耗能量
自由擴散和協助擴散不消耗能量,主動運輸消耗atp
實例
自由擴散:①氣體分子(氮氣,氧氣,二氧化碳等)以及水分子②脂溶性物質(如甘油,脂肪酸,維生素d,性激素等)③有機小分子(如乙醇,尿素,苯等)
協助擴散:①哺乳動物成熟紅細胞吸收葡萄糖(最典型)②人教版高中教材中還涉及到了一種水通道蛋白。例如水生動物卵母細胞在低滲溶液不膨脹,也就是說,除了簡單的自由擴散,水分子的跨膜還存在通道蛋白介導的運輸③少數離子存在特殊的離子載體,可介導離子以協助擴散的方式順電化學梯度進行跨膜運輸。如纈氨霉素介導的k+
和鈣離子載體a23187介導的鈣離子跨膜運輸
主動運輸:氨基酸,各種無機鹽離子,葡萄糖,生長素
,核苷酸等
以上就是生物運輸方式的全部內容,協同轉運是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。例如,小腸上皮細胞含有鈉離子驅動的同向運輸蛋白,可以將一類單糖或氨基酸運進細胞,不通過 ATP 直接提供能量。