高中生物 關(guān)于物質(zhì)運(yùn)輸 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式可分為跨膜和不跨膜兩種：

具體分述如下：

（1）單純擴(kuò)散：是指一些脂溶性的物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程.影響單純擴(kuò)散的主要因素有二：①膜兩側(cè)的溶質(zhì)分子濃度梯度.濃度梯度大,物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散就多；濃度梯度消失,擴(kuò)散就停止.②膜對該物質(zhì)的通透性.由于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是脂質(zhì)雙分子層,所以膜對脂溶性高的物質(zhì)如氧和二氧化碳通透性大,擴(kuò)散容易；對脂溶性低和非脂溶性物通透性小,擴(kuò)散就難.

（2）易化擴(kuò)散：是指一些非脂溶性的物質(zhì)或水溶性強(qiáng)的物質(zhì),依靠細(xì)胞膜上鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中特殊蛋白質(zhì)的“幫助”,順電—化學(xué)梯度擴(kuò)散的過程.即將本來不能或極難進(jìn)行的跨膜擴(kuò)散變得容易進(jìn)行,所以叫做易化擴(kuò)散.參與易化擴(kuò)散的鑲嵌蛋白質(zhì)有兩種類型：一種是載體蛋白質(zhì),另一種是通道蛋白質(zhì).因而易化擴(kuò)散可分為兩種

①以載體為中介的易化擴(kuò)散：載體的作用是在細(xì)胞膜的一側(cè)與某物質(zhì)相結(jié)合,再通過本身的變構(gòu)作用將其運(yùn)往膜的另一側(cè).以此種方式轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)是一些小分子的有機(jī)物.載體轉(zhuǎn)運(yùn)有三個主要特點(diǎn)：一個是高度特異性,一種載體只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種物質(zhì),如葡萄糖載體只能轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖.另一個是飽和性,即在單位時間內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量不能超過某一數(shù)值.第三,競爭抑制性,即結(jié)構(gòu)近似的物質(zhì)可爭奪占有同一種載體、載體優(yōu)先轉(zhuǎn)運(yùn)濃度較高的物質(zhì).

②以通道為中介的易化擴(kuò)散：通道的作用是在一定條件下通過蛋白質(zhì)本身的變構(gòu)作用而在其內(nèi)部形成一個水相孔洞或溝道,使被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)得以通過.以此種方式轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)是一些簡單的離子.

通道的開放和關(guān)閉,由化學(xué)因素控制的通道,稱為化學(xué)依賴性通道；由電位因素控制的通道,稱電位依賴性通道.化學(xué)依賴性通道是在與某一化學(xué)物質(zhì)結(jié)合時開放,在與該化學(xué)物質(zhì)脫離時關(guān)閉.電位依賴性通道是在細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差變化到某一數(shù)值時開放.

在單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散的過程中,物質(zhì)都是順著電—化學(xué)梯度而移動,不消耗細(xì)胞的能量,故這兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式屬于被動轉(zhuǎn)運(yùn).

（3）主動轉(zhuǎn)運(yùn)：是指物質(zhì)依靠膜上“泵蛋白”的作用,由膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程.這是一種耗能過程,所以稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn).

主動轉(zhuǎn)運(yùn)是靠細(xì)胞上的一種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì)實(shí)現(xiàn)的,這種特殊的鑲嵌蛋白質(zhì),稱為泵蛋白質(zhì),簡稱泵.細(xì)胞膜上的泵蛋白質(zhì)具有特異性,按其所轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)種類可分為鈉泵、鉀泵、鈣泵等等.

在不同組織的細(xì)胞膜上,各種離子泵的化學(xué)結(jié)構(gòu)雖有差異,但其轉(zhuǎn)運(yùn)離子的特點(diǎn)基本相同,都是耗氧、耗能量的（能量由ATP提供）.這是主動轉(zhuǎn)運(yùn)與單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散的重要不同點(diǎn).

（4）入胞和出胞：一些大分子或物質(zhì)團(tuán)塊的轉(zhuǎn)運(yùn),是通過入胞作用和出胞作用來實(shí)現(xiàn)的.

①入胞（內(nèi)吞）：入胞是指物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動,從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程.如果進(jìn)入的是固體物質(zhì),稱為吞噬；如果是液態(tài)物質(zhì),稱為吞飲.

入胞過程進(jìn)行時,首先是細(xì)胞膜通過細(xì)胞膜表面存在的特殊受體辨別要吞入的物質(zhì).接著是膜和該物質(zhì)接觸,引起膜的形態(tài)和機(jī)能的變化.接觸處的膜內(nèi)陷.其周圍的膜形成了突出的偽足并包圍該物質(zhì),然后,偽足相互接觸并發(fā)生膜的融合和斷裂,于是異物和包圍它的一部分細(xì)胞膜一起內(nèi)陷而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi).在胞質(zhì)內(nèi),吞噬物與溶酶體接觸融合成一體,溶酶體內(nèi)的水解酶即可將進(jìn)入的物質(zhì)進(jìn)行消化.

②出胞（外吐）：出胞是指物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動,從細(xì)胞內(nèi)排出到細(xì)胞外的過程.它是細(xì)胞把代謝產(chǎn)物或腺細(xì)胞的分泌物排到細(xì)胞外的方式.以腺細(xì)胞分泌酶原的過程為例,當(dāng)出胞作用進(jìn)行時,腺細(xì)胞內(nèi)的酶原顆粒逐漸向細(xì)胞的頂端靠近.最后酶原顆粒外包裹的膜和細(xì)胞膜接觸并融合,在融合處形成小孔,致使酶原顆粒內(nèi)容物放出細(xì)胞外.入胞和出胞作用也都是耗能的主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程.