被動運輸順濃度梯度（簡單擴散或促進擴散）；主動運輸逆梯度需要能量（ATP 初級、離子梯度次級）。

10.3.1　運輸方式大分類

國考：「利用他種離子梯度作能量來源」 = secondary active transport；這個梯度本身則由 primary active transport（主要是 Na⁺/K⁺-ATPase）建立。

10.3.2　促進擴散：GLUT 家族

載體蛋白在膜兩側交替構型，攜帶葡萄糖順梯度通過。

胰島素促 GLUT4 轉位是降血糖的關鍵：

• 第一型糖尿病患者打太多 insulin 沒進食 → 肌肉與脂肪組織 GLUT4 大量啟用 → 血糖被拉進細胞 → 低血糖昏迷。
• 肝臟靠 GLUT2（與胰島素無關），故低血糖昏迷主因在肝外組織的 GLUT4。

10.3.3　初級主動運輸：Na⁺/K⁺-ATPase

每次水解 1 ATP：3 Na⁺ 從細胞內泵出、2 K⁺ 泵入。離子結合誘導磷酸化與構型變化（E1 ↔ E2）。

循環（P-type ATPase，在反應中間被自我磷酸化）：

1. E1 構型（朝內）結合 3 Na⁺ → 被 ATP 磷酸化（Asp 殘基形成 P-Asp）
2. 轉為 E2 構型（朝外）→ Na⁺ 親和力下降，釋放到細胞外
3. E2 結合 2 K⁺ → 去磷酸化
4. 轉為 E1 構型（朝內）→ K⁺ 親和力下降，釋放入細胞

生理意義：

• 建立 Na⁺ 外高內低、K⁺ 外低內高 的梯度（也是靜止膜電位的基礎）
• 提供次級主動運輸的能量來源（SGLT、Na⁺/Ca²⁺ 交換、神經傳導物質回收）
• 每次泵出 3⁺ 引入 2⁺ → 電生性（electrogenic），貢獻膜電位約 −5 mV
• 消耗全身 20–40% 靜息 ATP

抑制劑：

• 強心配醣體（cardiac glycosides）：digitalis（毛地黃）、ouabain：結合 E2 構型 → 抑制泵 → 細胞內 Na⁺ 升高 → Na⁺/Ca²⁺ exchanger 效率下降 → 細胞內 Ca²⁺ 增加 → 心肌收縮力增強（治療心衰竭）

國考陷阱：「磷酸化的鈉鉀幫浦對 K⁺ 親和力低於 Na⁺」錯！更精確的描述：
• E1 朝內 對胞質側 Na⁺ 親和力高（綁 3 Na⁺）；磷酸化後變 E1-P → 構型轉換 → E2-P 朝外
• E2-P 朝外 對細胞外 K⁺ 親和力高（綁 2 K⁺，同時放掉 Na⁺ 到外界）；K⁺ 結合誘發去磷酸 → E2 朝外 → 轉構型 → E1 朝內 釋出 K⁺
一句話：磷酸化（P-Asp 形成）翻轉了 Na⁺/K⁺ 親和力與面向。

10.3.4　其他 P-type ATPase

國考：「哺乳動物體中最大離子濃度梯度」= H⁺/K⁺-ATPase（胃酸 H⁺ 濃度比血中高百萬倍，是人體最極端的離子梯度）。這是 PPI（氫幫浦抑制劑） 如 omeprazole 的分子靶。

10.3.5　次級主動運輸範例

• SGLT1（小腸、腎近端小管）：2 Na⁺ + 1 glucose 共運輸進入細胞（symport，同向），利用 Na⁺ 梯度把 glucose 逆梯度拉進來（小腸食物糖濃度可能不比血漿高）。
• Na⁺-amino acid symporters：多種胺基酸吸收走此路；第十章會再深入（腸道吸收）。
• Na⁺/Ca²⁺ exchanger（NCX）：3 Na⁺ 進 → 1 Ca²⁺ 出（antiport，反向）；心肌細胞主要的 Ca²⁺ 輸出途徑之一。
• Na⁺/H⁺ exchanger（NHE）：調節胞內 pH。

腎臟運輸缺陷症候群（Bartter / Gitelman）

腎小管離子運輸蛋白的遺傳缺陷是次級主動運輸的臨床範例：

記憶法：「Bartter 像 Furosemide（loop diuretic）；Gitelman 像 Thiazide（DCT diuretic）」。Gitelman 的低尿鈣是與 Bartter 的關鍵鑑別點（thiazide 也使尿鈣降低）。

國考：「腸道蛋白質吸收的共運輸蛋白多為 Na⁺- 或 H⁺-依賴型」這是次級主動運輸的典型。

離子載體（ionophore）：讓離子順梯度通過膜

離子載體多為小型疏水分子或肽，可溶入脂雙層並提高特定離子的膜通透性。它們本身不與 ATP 水解或其他能量來源偶聯，因此離子的淨移動只能沿電化學梯度進行；持續作用會消散離子梯度與膜電位，而不能把離子逆梯度濃縮。

國考重點：ionophore 不是 ATP 驅動的幫浦。若題目描述「不耗 ATP、使特定離子順電化學梯度通過，並破壞原有梯度」，應想到離子載體。

10.3.6　胞吞與胞吐（endocytosis / exocytosis）

三種胞吞：吞噬（固體顆粒）、胞飲（液體溶質）、受體媒介（clathrin 被覆小窩）。

• Phagocytosis（吞噬）：固體顆粒；主要巨噬細胞、中性球。
• Pinocytosis（胞飲）：液體與溶解分子。
• Receptor-mediated endocytosis：clathrin-coated pit 聚集受體-配體複合體 → 凹陷成 clathrin-coated vesicle → 脫 clathrin 外衣 → 融入 early endosome → 分選到 lysosome 或回收。
  • 代表：LDL 受體（膽固醇攝取，見第五章）、鐵-transferrin、EGF 受體、胰島素受體（部分）。
• Exocytosis（胞吐）：分泌囊泡與細胞膜融合 → 內容物釋出（神經傳導、激素分泌、抗體釋放）。

SNARE 驅動囊泡與目標膜融合

1. 辨識與繫留：活化的 Rab 小型 GTPase 與其效應蛋白協助囊泡辨識正確目標，並由 tethering factors 將兩層膜拉近。
2. 對接與拉鍊化：囊泡膜的 v-SNARE 與目標膜的 t-SNARE 配對，形成跨越兩層膜的 SNARE 複合體。複合體逐步拉鍊化（zippering），把脂雙層緊密拉近並促進融合。
3. 回收 SNARE：融合後，原本位於兩層膜的 SNARE 進入同一層膜形成 cis-SNARE 複合體。α-SNAP 結合此複合體並招募 NSF；NSF 水解 ATP，拆解複合體，使 SNARE 可再次使用。
4. 神經傳導物質釋放：在受調控的突觸囊泡胞吐中，Ca²⁺ 結合囊泡膜上的 synaptotagmin。Synaptotagmin 作為 Ca²⁺ 感受器，觸發已對接囊泡完成膜融合與內容物釋放。

順序重點：Rab 與 tethering factors 負責早期辨識、繫留；SNARE zippering 提供膜靠近與融合的驅動力；NSF／α-SNAP 在融合後耗 ATP 拆解 SNARE。