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动物细胞外部 Na+浓度总是高于内部，这种浓度差可被细胞利用来主动 摄取糖和氨基酸等营养成分。载体蛋白在运载一个有机溶质分子的同时也运 载了一个 Na+。这样，Na+由于浓度落差释放的能量正好用于溶质逆浓度运输 的需要。这种情况与人类利用水力的原理十分类似，人们可以利用水位落差 的能量来作各种功，包括将重物从低处提到高处。对于细菌来说，通常与主 动运输相耦联的浓度降落物质不是 Na+，而是 H+。

很多离子，特别是 Na+、K+和 Ca+的主动运输，都是和 ATP 的水解相耦联。 ATP 即三磷酸腺苷，是细胞代谢通用的能量载体。它含有两个高能磷酸键， 在水解时能释放出大量能量。细胞获得的能量通常以合成 ATP 的方式将其贮 存起来，以备需要时利用。动物细胞的质膜上分布着大量 Na+-K+运载体蛋白， 每一运载过程分解一个 ATP 分子，将 3 个 Na+排出细胞外，同时吸收一个 K+ 进入细胞。这种运载体的作用有如泵，故称之为离子泵。泵的工作需要分解 ATP，因此具有 ATP 酶活性。Na+-K+泵将 Na+排出细胞外，将 K+吸收进细胞内， 但是 Na+和 K+又能经离子通道渗漏回去。