[物理]生物膜的物质出入细胞方式

极性运输是指物质只能从植物形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输的现象。
比生长素生长素的极性运输：根尖产生的生长素会向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。这种生长素的极性运输可以逆浓度梯度进行。极性运输其实也是主动运输，也需要载体和能量。又称纵向运输由遗传物质决定不受重力影响
极性运输
机理：各细胞底部细胞膜上携有生长素载体蛋白，顶端细胞膜没有这种蛋白，所以生长素只能从细胞底部运向下一个细胞


主动运输是指物质沿着逆化学浓度梯度差(即物质从低浓度区移向高浓度区) 的运输方式。
主动运输不但要借助于镇嵌在细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体(即每种物质都由专门的载体进行运输)，而且还必须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。首先，载体蛋白从ATP水解释放的能量中获得能量并转化为活化载体，与膜内或膜外的物质结合，形成复合称为离子泵或质子泵。
概念：


主动运输主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器（有膜结构），并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。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。可分为初级主动运输和次级主动运输。主动运输的载体蛋白具有将被运载物从低浓度区域转运到高浓度区域的能力。它们拥有能与被运载物结合的特异的受体结构域，该结构域对被运载物有较强的亲和性，在被运载物结合之后载体蛋白会将被运载物与之固定，然后通过改变其空间结构使得结合了被运载物的结构域向生物膜另一侧打开，结合被运载物便被释放出来主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；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具有选择主动运输所需的能量来源主要有：1. 协同运输中的离子梯度动力；主动运输2. ATP驱动的泵通过水解ATP获得能量；3. 光驱动的泵利用光能运输物质，见于细菌。直接能源Na+-K+泵 Na+的输出和K+的输入 ATP细菌视紫红质H+从细胞中主动输出 光能磷酸化运输蛋白细菌对葡萄糖的运输磷酸烯醇式丙酮酸间接能源Na+、葡萄糖泵协同运输蛋白 Na+、葡萄糖同时进入细胞 Na+离子梯度F1-F0ATPaseH+质子运输， H+质子梯度驱动均以“泵”的概念来解释主动运输的机理，机体细胞中主要是通过Na+、K+_ATP酶和Ca2+_ATP酶构成的Na+和Ca2+泵来完成主动运输。 介绍如下：性和特异性。协同运输（cotransport）是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动，植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向，协同运输又可分为：同向协同（symport）与反向协同（antiport）。1、同向协同同向协同（symport）指物质运输方向与离子转移方向相同。如动物小肠细胞对葡萄糖的吸收就是伴随着Na+的进入，细胞内的Na+离子又被钠钾泵泵出细胞外，细胞内始终保持较低的钠离子浓度，形成电化学梯度。在某些细菌中，乳糖的吸收伴随着H+的进入，每转移一个H+吸收一个乳糖分子。2、反向协同反向协同（antiport）物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反，如动物细胞常通过Na+/H+反向协同运输的方式来转运H+以调节细胞内的PH值，即Na+的进入胞内伴随者H+的排出。此外质子泵可直接利用ATP运输H+来调节细胞PH值。还有一种机制是Na+驱动的Cl--HCO3-交换，即Na+与HCO3-的进入伴随着Cl-和H+的外流，如红细胞膜上的带3蛋白。


功能  主动运输这种物质出入细胞的方式，能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要作用。
维持细胞内正常的生命活动,对神经冲动的传递以及对维持细胞的渗透平衡,恒定细胞的体积都是非常重要的.
主动运输（active transport):质膜上的载体蛋白将离子、营养物和代谢物等逆电化学梯度从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理条件下，人红细胞内K+的浓度相当于血浆中的30倍，但K+仍能从血浆进入红细胞内，Na+浓度比血浆中低很多，但Na+仍由红细胞向血浆透出,呈现一种逆浓度梯度的“上坡”运输。

主动运输与被动运输的差异



有三个主要的差异：起始条件不同、运输方式不同、产生的结果不同。
主动运输消耗细胞代谢释放的能量，被动运输不消耗细胞代谢释放的能量。 主动运输和被动运输都是小分子或离子运输的方式。
横向运输所谓横向运输就是指生长素由尖端向光侧横向移动到背光侧的运输方式原理


由此造成的生长素分布不均实际上应与电荷分布有关.生长素是带弱酸性的,在细胞中常以阴离子形式存在,对植物来说,单方向的光照会引起器官尖端不同部位产生电势差,向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷,这样一来,生长素带弱酸性的阴离子则向带正电荷的背光一边移动,再向下运输,从而引起尖端下背光一侧生长素分布多,细胞纵向伸长快,向光一侧分布少,细胞纵向伸长慢,使植物弯向光源生长.单侧光照射胚芽鞘尖端时，在尖端部位出现一定程度的由向光侧向背光侧的横向运输。现象


横向运输发生在一些细胞分裂特别旺盛的部位，如胚芽鞘尖端，因为这些部位全是薄壁细胞，此处的有机物运输极易受重力影响。当植物横放时，由于受到重力的影响，生长素会进行由远地侧向近地侧的横向运输，导致根、茎的近地侧多。自由扩散(simple diffusion)，生物学名词，是指物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，例如O2、CO2、N2、甘油、醇、苯、水等物质，可以从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧。这种物质出入细胞的方式叫做自由扩散。自由扩散不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量，是一种简单的运输方式。这种方式与主动运输(active transport)相比，叫做被动运输(passive transport)
自由扩散是指被选择吸收的物质从高浓度的一边通过细胞膜到达低浓度的一边的物质出入细胞方式。不需要载体，不需要消耗能量。自由扩散是一种简单的运输方式。这种方式与主动运输相比，叫做被动运输
自由扩散是物质通过质膜进出细胞的方式之一
物质从高浓度一侧通过质膜向低浓度一侧的扩散，不需要载体也不消耗能量。物质的自由扩散速度，与物质的脂溶质程度、膜两侧溶质浓度差、溶质分子大小和电荷性质等有关。由于脂类双分子层构成质膜的基本骨架，脂溶性物质能够溶于膜脂内，因此能优先通过细胞膜进出细胞。大量实验表明，许多物质通过质膜的扩散速度都与其脂溶性程度成正比。水几乎不溶于脂，水分子可以经过质膜上的小孔自由进出细胞。但是，水和脂溶性物质分子的移动方向和速度，决定于浓度梯度。物质的扩散取决于浓度梯度，溶质浓度差愈大，扩散速度愈快。此外，某些溶于水的无机离子也能通过自由扩散进出细胞，它们不但受浓度梯度的影响，还受电荷性质的制约。细胞内有一些浓度高又不能扩散出细胞的阴离子，因此，带正电荷的离子较易进入细胞，带负电荷的离子则较难进入细胞。
渗透吸水是植物细胞吸水的一种方式
具有液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散作用。在长颈漏斗口上紧扎着一块半透膜，漏斗内装有蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有纯水的烧杯中，开始漏斗内外液面相等。由于纯水的水势高，蔗糖液的水势低，所以烧杯中的水就会通过半透膜向漏斗内移动，漏斗内液面上升。溶液上升到一定高度后就不再上升。这一现象就是渗透作用。因此渗透作用是水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。渗透作用的发生需要有两个条件：一是半透膜，一是半透膜两边有水势差。成熟的细胞含有大液泡，液泡中有一定浓度的细胞液，液泡外是原生质层，在讨论细胞吸水时，常把它当作一半透膜。这样一个细胞放在水或溶液中时，如果原生质层两边有水势差，就具备了进行渗透作用的条件。当外界溶液水势高于细胞液的水势时，细胞就通过渗透作用吸水。一般情况下，土壤溶液的水势是比较高的，因此根系可从土壤中吸水。但当外界溶液水势低于细胞液的水势时（如一次施用过量的化肥），细胞不仅不能从外界吸水，反会使细胞中的水分外流，从而造成对植物不利的影响。由于一株植物的全身细胞大都是成熟细胞，所以植物吸水，以渗透吸水为主
协助扩散是在动物细胞中常见的运输方式。通过镶嵌在细胞膜上的多肽、蛋白质（即载体分子，也叫载体蛋白质）的协助来进行的

协助扩散是通过镶嵌在细胞膜上的多肽、蛋白质（即载体分子，也叫载体蛋白质）的协助来进行的。细胞膜上的一定蛋白质，可以使一定的离子通过。例如，用人工膜进行实验时，在一般情况下，钾离子不能从高浓度的槽，通过人工的脂质双层膜，扩散到低浓度的槽。但是，如果在这脂质双层膜中，加入少量的缬氨霉素（一种抗生素），则钾离子便可以通过，而其他离子则不能。这是由于缬氨霉素与钾离子有特异的亲和力，并且在这种蛋白质结构内部有适合该离子的通道。细胞膜上的这种蛋白质叫做离子载体。缬氨霉素就是钾离子载体。又如，葡萄糖进入红细胞，是因为在红细胞上有一种四聚体蛋白质，它与被运输物质葡萄糖有特异的亲和力，当这种蛋白质与葡萄糖结合时，引起了它的构象变化，从而使葡萄糖通过细胞膜而进入细胞

其实我不想抢沙发来着

但是实在没人要

诶呀诶呀板凳也没了

理科生+1

aqtxy：理科生+1回到原帖

理科生+2

husongyuan123：理科生+2回到原帖