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課程內容：
《物質跨膜運輸的方式》
    我們知道，將兩種溶液連通時，溶質分子會從高濃度一側向低濃度一側擴散。往清水中滴一滴藍墨水，清水很快就變為藍色，這就是擴散。物質進出細胞，既有順濃度梯度的擴散，統稱為被動運輸；也有逆濃度梯度的運輸，稱為主動運輸。此外還有其他運輸方式。
    被動運輸
    你已經知道，水分子進出細胞取決于細胞內外溶液的濃度差。氧和二氧化碳也是如此。這些物質的分子很小，很容易自由地通過細胞膜的磷脂雙分子層。當肺泡內氧的濃度大于肺泡細胞內部氧的濃度時，氧便通過擴散作用進入肺泡細胞內部。細胞內由于呼吸作用使二氧化碳濃度升高時，二氧化碳便通過擴散作用排出細胞，進入體液。像這樣，物質通過簡單的擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。
    離子和一些較大的分子如葡萄糖等，不能自由地通過細胞膜。鑲嵌在膜上的一些特殊的蛋白質，能夠協助葡萄糖等一些物質順濃度梯度跨膜運輸。進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散，叫做協助擴散。自由擴散和協助擴散統稱為被動運輸。
    主動運輸
    細胞通過被動運輸吸收物質時，雖然不需要消耗能量，但需要膜兩側的濃度差。而一般情況下，植物根系所處的土壤溶液中，植物需要的很多礦質元素離子的濃度總是低于細胞液的濃度。例如，水生植物麗藻的細胞液中K⁺濃度比它們生活的池水高1065倍，其他多種離子的濃度也比池水高得多。又如，輪藻細胞中K⁺的濃度比周圍水環境高63倍。再如，人紅細胞中K⁺的濃度比血漿高30倍，Na⁺的濃度卻只有血漿的1/6。
    Na⁺、K⁺和Ca⁺等離子，都不能自由地通過磷脂雙分子層，它們從低濃度一側運輸到高濃度一側，需要載體蛋白的協助，同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中，保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。