了能量，物质分子或离子可以逆浓度或逆电~化学势差而移动。体内某种物质分子或离子由膜 的低浓度一侧向高浓度一侧移动，结果是高浓度一侧浓度进一步升高，而另一侧该物质愈来愈 少，甚至可以全部被转运到另一侧。如小肠上皮细胞吸收某些已消化的营养物；肾小管上皮细 胞对小管液中某些“有用”物质进行重吸收，均属此现象。由于此过程在热力学上为耗能过程 不可能在无供能的情况下自动进行，因此如果在生物体内出现这种情况，说明有主动的跨膜转 运在进行，必定伴随了能源物质（常常是ATP)的消耗。 浓度梯度 位能梯度 2、高浓置 主动转运 C:低浓度 图2·3物质的主动转运和被动转运原理示意图 物质分子可由高浓度处自动向低浓度处扩散，而分子 由低浓度处移向高浓度处则需另行供能，正如滑雪者可 由高坡自动下滑，而上坡却需要由人体费力一样。 被动转运和主动转运的根本区别即在于此 在细胞膜的主动转运中研究得最充分，而且对细胞的生存和活动可能是最重要的，是膜对 于钠和钾离子的主动转运过程。所有活细胞的细胞内液和细胞外液中N+和K+的浓度有很大的 不同。以神经和肌细胞为例，正常时膜内K+浓度约为膜外的30倍，膜外的Na浓度约为膜内 的12倍；这种明显的离子浓度差的形成和维持，要依靠新陈代谢的进行，提示这是一种耗能 的过程；例如，低温、缺氧或应用一些代谢抑制剂可引起细胞内外N+、K+的浓度差减小，而 在细胞恢复正常代谢活动后，巨大的浓度差又可恢复。由此认为各种细胞的细胞膜上普遍存在 着一种钠-钾泵(sodium-potassium pump)的结构，简称钠泵，其作用是在消耗代谢能的情 况下逆烊浓度差将细胞内的Na+移出膜外，同时把细胞外的K+移入膜内，因而保持了膜内高 K*和膜外高Na的不均衡离子分布。 钠泵是镶嵌在膜的脂质双分子层中的一种特殊蛋白质，它除了有对Na+K+的转运功能 外，还具有ATP酶的活性，可以分解ATP使之释放能量，并能利用此能量进行Na和K的 主动转运；因此，钠泵就是NaK*依赖式ATP酶的蛋白质。钠泵蛋白质已用近代分子生物学 方法克隆出来，它们是由α·和B·亚单位组成的二聚体蛋白质，肽链多次穿越脂质双分子层， 是一种结合蛋白质。a-亚单位的分子量约为100kd,转运Na+、K+和促使ATP分解的功 能主要由这一亚单位来完成：阝-亚单位的分子量约为50kd,作用还不很清楚。钠泵蛋白质 转运Na十、K+的具体机制尚不十分清楚，但它的启动和活动强度与膜内出现较多的Na和膜外 了能量，物质分子或离子可以逆浓度或逆电－化学势差而移动。体内某种物质分子或离子由膜 的低浓度一侧向高浓度一侧移动，结果是高浓度一侧浓度进一步升高，而另一侧该物质愈来愈 少，甚至可以全部被转运到另一侧。如小肠上皮细胞吸收某些已消化的营养物；肾小管上皮细 胞对小管液中某些“有用”物质进行重吸收，均属此现象。由于此过程在热力学上为耗能过程， 不可能在无供能的情况下自动进行，因此如果在生物体内出现这种情况，说明有主动的跨膜转 运在进行，必定伴随了能源物质（常常是ＡＴＰ）的消耗。 图２－３ 物质的主动转运和被动转运原理示意图 物质分子可由高浓度处自动向低浓度处扩散，而分子 由低浓度处移向高浓度处则需另行供能，正如滑雪者可 由高坡自动下滑，而上坡却需要由人体费力一样。 被动转运和主动转运的根本区别即在于此 在细胞膜的主动转运中研究得最充分，而且对细胞的生存和活动可能是最重要的，是膜对 于钠和钾离子的主动转运过程。所有活细胞的细胞内液和细胞外液中Na +和K +的浓度有很大的 不同。以神经和肌细胞为例，正常时膜内K +浓度约为膜外的３０倍，膜外的Na +浓度约为膜内 的１２倍；这种明显的离子浓度差的形成和维持，要依靠新陈代谢的进行，提示这是一种耗能 的过程；例如，低温、缺氧或应用一些代谢抑制剂可引起细胞内外Na＋、K +的浓度差减小，而 在细胞恢复正常代谢活动后，巨大的浓度差又可恢复。由此认为各种细胞的细胞膜上普遍存在 着一种钠－钾泵（sodium-potassium pump）的结构，简称钠泵，其作用是在消耗代谢能的情 况下逆烊浓度差将细胞内的Na +移出膜外，同时把细胞外的K +移入膜内，因而保持了膜内高 K +和膜外高Na +的不均衡离子分布。 钠泵是镶嵌在膜的脂质双分子层中的一种特殊蛋白质，它除了有对Na +、K +的转运功能 外，还具有ＡＴＰ酶的活性，可以分解ＡＴＰ使之释放能量，并能利用此能量进行Na +和K +的 主动转运；因此，钠泵就是Na + -K +依赖式ＡＴＰ酶的蛋白质。钠泵蛋白质已用近代分子生物学 方法克隆出来，它们是由α－和β－亚单位组成的二聚体蛋白质，肽链多次穿越脂质双分子层， 是一种结合蛋白质。α－亚单位的分子量约为１００kd，转运Na +、K +和促使ＡＴＰ分解的功 能主要由这一亚单位来完成；β－亚单位的分子量约为５０kd，作用还不很清楚。钠泵蛋白质 转运Na +、K +的具体机制尚不十分清楚，但它的启动和活动强度与膜内出现较多的Na +和膜外