膜與運輸
原發性與繼發性主動運輸
/ PRY-mair-ee and SEK-un-dair-ee AK-tiv TRANS-port /
把東西往「上坡」推總是要耗能——但能量可以有兩種來法。你可以直接付現金,也可以讓一股別人早已抽到高處的水流來替你轉動水車。細胞在主動運輸上做的正是這件事,這兩種方式分別叫做原發性主動運輸和繼發性主動運輸。
原發性主動運輸直接燃燒 ATP,把物質往「上坡」搬。鈉鉀泵就是典型例子:它劈開一個 ATP 分子,當場用那份能量逆著梯度把離子推過去。繼發性主動運輸則更巧妙,而且是「二手」的。它根本不碰 ATP,而是讓一種離子(通常是鈉)順著梯度回流「下坡」——釋放出之前某個原發性泵存進那條梯度裡的能量——再借這股「下坡」的奔流,把第二種物質一併往「上坡」拖。
兩者深深相連:繼發性運輸花的是原發性運輸建起來的梯度,所以歸根結底它仍是「隔了一手」的 ATP 能量。這個把戲讓你的腸道和腎臟能把葡萄糖和氨基酸吸進來——哪怕它們在細胞內的濃度遠低於外面——辦法是把它們「上坡」的進入與鈉輕鬆的「下坡」回流耦合在一起。當兩種物質朝同一方向走時,叫做同向轉運;當它們朝相反方向擦肩而過時,叫做反向轉運。無論哪種,膜都找到了一條讓鈉梯度去做有用功的辦法。
你腸道內壁的細胞,靠讓鈉順著同一個蛋白往「下坡」湧入,從而把葡萄糖逆著梯度拉進來——鈉的「下坡」之流把糖往「上坡」拖,這是「二手」能量,在那扇門上並未直接消耗 ATP。
原發性直接燒 ATP;繼發性花的是 ATP 建起來的那條梯度。
繼發性主動運輸在它發生的那一刻並不消耗 ATP,但它仍屬於主動運輸,因為它所花的那條梯度,本身正是早先由燒 ATP 的原發性泵造出來的。
又稱
另見