我们的身体由上万个细胞组成 每个细胞一直都在活动 - 来维持生命 细胞需要氧气，并且会排出二氧化碳 细胞会获取葡萄糖和其他营养，分泌酶、荷尔蒙和代谢废物等等 能够做到这一些 都要归功于我们的细胞膜，有它自己的把关方式，来维持细胞内部环境的平衡 确保细胞吸取需要的营养物质、分泌出产物 通过这个影片，你将会了解这些物质进出细胞膜的方式 包括扩散、主动运输、内吞和外排 我们的细胞最外层的结构，叫做细胞膜 由磷脂、蛋白质、糖类、和胆固醇组成 是一个选择透过性膜 选择透过性膜可以选择哪些物质进入细胞、哪些不能进入细胞、哪些要送到细胞外面 它是不是有点像保安 由于物质的分子性质不同 有些分子结构小，有些分子结构大，有些是极性分子，有些非极性 它们进出细胞的方式是不一样的，主要方式有3种 被动运输Passive Transport， 主动运输Active Transport， 内吞与外排Endocytosis and Exocytosis 磷脂以脂双层 (Lipid Bilayer)的结构排列 表面具有亲水性、是极性部分；而内部疏水性、非极性 一些非极性小分子如氧气、二氧化碳可以轻易通过脂双层 它们从浓度比较高的那一侧，移动到浓度比较低的一侧，这个方式称为自由扩散（Simple Diffusion） 因为脂双层内部疏水性和非极性，所以非极性小分子更容易通过脂双层 离子（H+、Na+、Ca2+）和极性分子不能直接穿过脂双层 结构比较大的分子也不能直接通过脂双层 它们需要运输蛋白Transport Protein的帮助，才能穿过细胞膜 比如 葡萄糖是结构比较大的极性分子，在载体蛋白（Carrier Protein）的帮助下 葡萄糖从浓度比较高的那一侧，移动到浓度比较低的一侧 这个方式是协助扩散(Facilitated Diffusion) 红血球就是利用协助扩散的方式来吸收葡萄糖 不管是自由扩散还是协助扩散 扩散的动力和方向取决于该物质在细胞膜两侧的浓度差异 其中一边的浓度比较高、另一边浓度比较低，物质就会从浓度高的那边移动向浓度低的另一边 （浓度梯度Concentration Gradient) 这个过程不消耗能量 所以扩散属于被动运输Passive Transport 影响扩散速度的因素是：浓度差，分子的大小和脂溶性的程度 浓度差越大，分子越小，越容易溶于脂类，扩散速度就越快 自由扩散和协助扩散的差别是 自由扩散不需要蛋白质作为载体，小分子可以直接通过脂双层 而协助扩散需要运输蛋白的协助才能进行，小分子利用蛋白质通道来通过细胞膜 通过扩散的方式，细胞可以在不消耗能量的情况下获取和排出物质 可是有些时候，细胞需要的物质无法通过扩散获取，或者相反的情况，无法通过扩散排出 比如钠离子 （Na+）和钾离子（K+）的运输 它们有时候需要从浓度比较低的一侧运输到浓度较高的另一侧 因此需要ATP提供的能量才能进行 这个过程叫做主动运输 ATP为载体蛋白提供能量，开启主动运输的大门 除了钠离子和钾离子 小肠上皮细胞也会通过主动运输把剩下的葡萄糖吸收 避免葡萄糖和代谢废物一起经过大肠排出体外 主动运输的特点是 物质从浓度低的那侧运输到浓度高的一侧、需要载体蛋白质作为通道、消耗ATP所释放的能量 利用被动运输和主动运输的分子，它们的分子结构都不会太大，可以直接通过脂双层或蛋白质通道 如果我们的细胞需要更大的分子，物质就会经过内吞作用 (Endocytosis) 的方式进入细胞 细胞膜往内凹陷，把物质包围起来 形成小囊并且从细胞膜上分离 物质就进入细胞内部了 颗粒性物质、蛋白质、多糖等等的大分子物质就是利用内吞作用的方式进入细胞 与内吞作用相反，当大分子物质要离开细胞的时候，会通过外排作用 (Exocytosis)的方式离开细胞 物质在细胞里被一层膜所包围，形成小泡 小泡逐渐移动到细胞表面，与细胞膜融合在一起 让里面的物质释放到细胞外面 细胞通过外排作用的方式把毒素、荷尔蒙、酶等等的分泌物分泌到细胞外面 内吞和外排的特点是 细胞膜会内陷形成小泡让物质进入细胞 或者 小泡会融入细胞膜来释放里面的物质 它们运输大分子物质 最后我们整理这个影片的重点 细胞膜是选择透过性膜，选择透过性膜可以选择哪些物质进入细胞、哪些不能进入细胞、哪些要送到细胞外面 物质进出细胞的方式有：扩散、主动运输、内吞与外排 当一个物质从高浓度的区域往低浓度的区域移动的过程，叫做扩散（Diffusion) 扩散又分为自由扩散和协助扩散 影响扩散速度的因素有：浓度差、分子的大小、脂溶性程度 浓度差越多，分子越小，脂溶性越大，扩散速度越快 自由扩散和协助扩散的区别是：自由扩散可以直接穿过脂双层，协助扩散需要通道蛋白/载体蛋白 主动运输的特点是 物质从浓度低的一侧运输到浓度高的另一侧、必须有载体蛋白的协助才能完成、同时消耗ATP所释放的能量 最后，无法通过载体蛋白进出细胞的大分子物质，细胞会进行内吞作用和外排作用来处理 内吞作用时细胞膜会内陷形成小泡让物质进入细胞 外排作用则相反，小泡从细胞内部来到细胞膜这里，融入细胞膜来释放里面的物质