
以下物质进出人体细胞的实例中,属于主动运输的是 A. 氧气从组织液进入肝细胞 B. K+从组织液进入心肌细胞 C. 二氧化碳从胰岛细胞进入组织液 D. 垂体细胞分泌促甲状腺激素
主动运输是细胞逆浓度梯度或电化学梯度吸收物质的方式,需要载体蛋白协助并消耗能量。题目选项中,B选项“K⁺从组织液进入心肌细胞”属于主动运输,这与钠钾泵(Na⁺-K⁺泵)的功能直接相关——该泵通过水解ATP,将3个Na⁺排出细胞、2个K⁺摄入细胞,从而维持细胞内高K⁺、细胞外高Na⁺的浓度差。心肌细胞作为动物细胞,需依赖钠钾泵维持膜电位和渗透压稳定,因此K⁺逆浓度梯度进入细胞必须通过主动运输实现。
其他选项的运输方式均为被动运输:A选项“氧气从组织液进入肝细胞”和C选项“二氧化碳从胰岛细胞进入组织液”属于单纯扩散,这两种气体分子通过自由扩散顺浓度梯度跨膜,无需载体和能量;D选项“垂体细胞分泌促甲状腺激素”属于胞吐作用,是大分子物质通过囊泡与细胞膜融合释放的过程,不属于跨膜运输的主动运输范畴。
主动运输的核心意义在于保证细胞按需摄取物质,例如钠钾泵不仅维持渗透平衡,还能利用Na⁺浓度差驱动葡萄糖等营养物质的继发性主动转运。理解不同物质的运输方式,关键要抓住“逆浓度梯度”“需载体”“耗能量”三个主动运输的核心特征。日常生活中,小肠吸收葡萄糖、肾小管重吸收氨基酸等过程,都依赖主动运输为身体高效获取营养。那么,你认为主动运输的能量消耗特性,对理解细胞代谢强度与物质吸收效率的关系有何启示?