主动运输的三种能量供应原理是什么(主动运输的三种能量供应原理图)

导语：主动运输的三种能量供应原理

新教材4.2主动运输与胞吞胞吐的问题探讨是利用甲状腺滤泡上皮细胞逆浓度吸收碘来引入本节课的，实际上甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘可不是普通的主动运输。今天就来谈谈主动运输的三种能量供应原理。

主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜运输的方式。它是一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。 根据能量来源不同，把主动运输可以分为由ATP直接供能（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运）和光驱动泵三种类型。

1.ATP驱动泵

能直接把ATP水解（ATPase）并利用该能量介导离子或小分子物质逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜运输的载体蛋白（泵）。运输物质的载体蛋白质既是载体也是催化ATP水解的酶。

新教材在讲ATP的利用时，就以ATP为主动运输为例。这个例子就是Ca2+泵。

另外，最常见的钠钾泵也是。Na+-K+泵又称Na+-K+ ATP酶，既能运输Na+和K+又能水解ATP，利用水解ATP释放的能量，将3个Na+泵出细胞，而将2个K+泵入细胞。

2.协同转运

协同转运不直接消耗ATP，转运蛋白能同时顺浓度运输一种物质和逆浓度运输另一种物质，顺浓度运输物质时可以释放电化学势能(或浓度梯度势能)，驱动另一种物质的逆浓度运输。而顺浓度梯度是由ATP驱动的方式建立起来的，因此，协同转运是一种间接消耗ATP的主动运输。

小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物就是伴随着Na+从细胞外流入细胞内完成的。工作原理就是，载体蛋白上有两个结合位点，可分别与Na+和葡萄糖结合，由于Na+泵需要ATP供能，并不断地将Na+输出到细胞外，结果造成了Na+浓度膜外高于膜内，由此产生了电化学梯度。Na+和葡萄糖分别与载体蛋白结合，借助电化学梯度的驱动力，使Na+和葡萄糖结伴而行，进入细胞，进入细胞后葡萄糖与载体蛋白分开，Na+又被泵出细胞外。

另外，课本问题探讨甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子也是如此。

需要注意的是，上面三个例子（小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖或氨基酸等有机物、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子）都是同向协同转运（即偶联物的转运方向相同），另外还有反向协同转运的情况。

3.光驱动泵

光驱动主要发现于细菌细胞，光驱动蛋白可以利用光能逆浓度运输物质。如菌紫红质利用光能驱动H+的转运。

4.例题：

如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下列叙述中不正确的是（ ）

A.管腔中Na+进入上皮细胞是被动运输

B.上皮细胞中Na+进入组织液是主动运输

C.上皮细胞中氨基酸进入组织液是主动运输

D.氨基酸进入上皮细胞依赖于Na+浓度梯度

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