胞吞和胞吐是不是跨膜运输？

秦四哥

                                 

——2016年高考全国卷

——人教版课本必修1《分子与细胞》

——中图版教材必修1《分子与细胞》

——翟中和《细胞生物学》第4版

关于胞吞和胞吐的作用是否属于跨膜运输等问题，在本刊《互动平台》栏目曾做过讨论，但目前在中学教学中仍存在争议。下面再讨论之。

1 胞吞和胞吐是否属于跨膜运输？

部分教师认为，胞吞与胞吐作用并没有“跨膜”，只是借助细胞膜的流动性，将物质从膜的一侧转运到另一侧。甚至为了强化学生对胞吞、胞吐不“跨膜”的认识，部分教师在授课中臆造出“非跨膜运输”的概念来描述胞吞作用和胞吐作用。近年来，部分教师开始对这种认识产生怀疑。有关文章在阐述了具体运输途径后认为，胞吞作用与胞吐作用也应属于跨膜运输。但其并未对胞吞、胞吐作用属于跨膜运输的具体原因做出论述。

笔者认为，上述争论的根源在于不同教师对“跨膜”概念的界定不同。在现代汉语词典中，“跨”的其中一意为“超越一定数量，时间或地区的界限"。显然，在胞吞、胞吐作用中，被转运的物质在空间上的确超越了膜的界限，因此应当将胞吞、胞吐作用归属到跨膜运输的范畴当中。中国地图出版社高中（生物•必修1•分子与细胞》将物质出入细胞的方式分为穿膜运输和膜泡运输两大类。所谓的胞吞、胞吐不“跨膜”，实则应当是不“穿膜”。

2 胞吞和胞吐作用是否属于主动运输？

不同教材对主动运输概念的界定有所不同。人教版高中《生物•必修1•分子与细胞》将其定义为：“从低浓度一侧向高浓度一侧，需要要载体蛋白协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种运输方式叫作主动运输。”而Neil A. Campbell等人所编的《生物学导论》认为，主动运输是指要求细胞利用能量以使分子跨越膜的运动。前者可以看作是主动运输狭义的概念，后者可以看作广义的概念。狭义上的主动运输既强调了有能量的供应，也强调了需要载体蛋白的协助。依此概念，胞吞和胞吐作用不能称为主动运输，高中生物教材多回避了此种定义方式。

广义上的主动运输只强调了需要能量的供应，而胞吞胞吐涉及膜的融合与膜的分离，需要消耗能童，因此属于主动运输。

3 胞吞和胞吐作用是否只运输生物大分子？

人教版高中《生物•必修1•分子与细胞》在引入胞吞和胞吐作用时，是以大分子的运输方式为例进行介绍的。有关书籍在编写时，也直接以“大分子和颗粒物质的跨膜运输”为胞吞、胞吐一节的标题。这就会使广大教师产生误解，认为胞吞和胞吐只会运输生物大分子。这种认识是极大的错误。

胞吞和胞吐作用的确主要运输大分子物质，但绝不仅仅能转运大分子物质。如乙酰胆碱、去甲肾上腺素等神经递质的转运以胞吐的形式进行。然而，去甲肾上腺素的相对分子质量为169.18，甚至小于精氨酸、酪氨酸和色氨酸等氨基酸的分子质量，是典型的小分子物质。可见，胞吐和胞吐也是会转运小分子物质的。需要强调的是，胞吞和胞吐对于细胞的意义远不止是单纯的介导分子的运输，而是给细胞摄取或排出物质提供了一种储存和释放调节机制，使得物质的运输与细胞的信号转导相耦联，更好地调节细胞的生命活动。这一点才是胞吞和胞吐有别于其他运输方式的关键所在。

4 小结

通过对胞吞和胞吐作用相关概念的重新整理和界定，笔者认为胞吞和胞吐作用在物质运输方式上属于跨膜运输；在能量的需要上属于主动运输；并且既可以运输大分子物质，也可以运输小分子物质。

——陕西师范大学生命科学学院，杨帆、李淑丹.对胞吞和胞吐有关知识的再讨论.《中学生物教学》.2014年第10期