葡萄糖与氨基酸的跨膜转运机制

葡萄糖主动运输中的协同转运
葡萄糖的主动运输是指葡萄糖分子通过膜蛋白通道或载体蛋白等转运蛋白的帮助下，从高浓度区域转移到低浓度区域的过程。

协同转运是指在葡萄糖主动运输过程中，转运蛋白与其他分子或离子之间的相互作用，以提高葡萄糖运输的效率和准确性。

在葡萄糖主动运输中，常见的协同转运机制有以下几种：
1. 钠-葡萄糖协同转运：在肠道和肾小管细胞膜上存在钠依赖性葡萄糖转运蛋白(SGLT)，它能将葡萄糖与钠离子一起转运进入细胞。

葡萄糖的转运需要耗费细胞内的ATP能量，而钠离子则通过钠/钾泵维持浓度梯度。

这种协同转运机制使得葡萄糖在细胞内浓度远高于外部浓度，有利于维持细胞内葡萄糖的稳定水平。

2. 葡萄糖-氨基酸协同转运：某些细胞膜上存在同时具有葡萄糖和氨基酸转运功能的转运蛋白。

这些转运蛋白能够协同转运葡萄糖和氨基酸，促进它们的共同进入细胞。

这种协同转运机制在肠道和肾小管等组织中起重要作用，有助于维持体内能量和营养物质的平衡。

3. 葡萄糖-脂肪酸协同转运：葡萄糖和脂肪酸作为重要的能量来源，在细胞内的代谢和运输密切相关。

葡萄糖和脂肪酸在细胞膜上存在共同的转运蛋白，它们能够协同转运葡萄糖和脂肪酸，以提供细胞所需的能量和营养物质。

通过协同转运机制，葡萄糖的运输能够更高效、准确地进行，以满足细胞对能量和营养物质的需求。

这些协同转运机制在人体的各个组织和器官中起着重要的生理功能，对维持体内能量平衡和代谢调节具有重要作用。

同一种物质在不同的部位通过膜的方式可能不同。

例如钾离子和钠离子能借助“钠-钾泵”通过主动运输的机制完成跨膜转运，也可以通过电压门控通道以协助扩散的方式实现跨膜转运。

葡萄糖和氨基酸都能通过主动运输和协助扩散的方式实现转运。

例如，钠在空肠内的吸收主要是随着葡萄糖、半乳糖和水的吸收而被动吸收的。

小部分钠的主动吸收是肠腔内的钠与肠壁细胞的氢离子交换的结果。

在回肠中钠的吸收也是交换的结果，溶液高低对回肠吸收钠不起作用。

多数钠的吸收是通过钠泵主动吸收的。

钾在肠内也是被动吸收的。

葡萄糖吸收时由载体转动通过细胞。

运载时需要钠离子参与，在形成钠离子—载体—葡萄糖，吸收过程必须消耗能量，氨基酸在肠道内的吸收也主动运输。

在肾脏中，肾小管中的钠离子以被动运输的方式进入管壁细胞内，进入细胞内的钠离子随即又被细胞膜的钠泵泵出转运到红细胞间隙肾小管中葡萄糖的重吸收是主动运输，葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，肾小管吸收氨基酸的方式与吸收葡萄糖相似。

简述葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程
葡萄糖和氨基酸是人体内的重要营养物质。

它们需要通过跨膜转运来进入细胞内，以供细胞代谢和生命活动所需。

本文将简单介绍葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程。

葡萄糖跨膜转运过程：葡萄糖跨膜转运主要依赖葡萄糖转运蛋白（GLUT）家族成员。

这些蛋白质位于细胞膜上，具有高亲和力结合葡萄糖，并将其从细胞外输送到细胞内。

GLUT家族成员有13个亚型，它们在不同的组织和细胞中表达，具有不同的亲和力和特异性。

氨基酸跨膜转运过程：氨基酸跨膜转运主要依赖氨基酸转运蛋白（AAT）家族成员。

这些蛋白质位于细胞膜上，具有高亲和力结合氨基酸，并将其从细胞外输送到细胞内。

AAT家族成员有多个亚型，它们在不同的组织和细胞中表达，具有不同的亲和力和特异性。

此外，还有其他的氨基酸转运蛋白，如嘌呤核苷酸转运蛋白和碳酸酐酶等，它们也参与到氨基酸跨膜转运过程中。

总之，葡萄糖和氨基酸的跨膜转运过程是细胞代谢过程的重要组成部分。

它们依赖于不同的跨膜转运蛋白家族成员，通过高亲和力结合和输送，将营养物质从细胞外输送到细胞内。

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简述葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程
葡萄糖或氨基酸是生物体内重要的营养物质，它们需要通过跨膜转运才能进入或离开细胞。

跨膜转运有两种方式：被动扩散和主动运输。

被动扩散是指物质在浓度梯度的驱动下，自由地通过细胞膜跨越。

这种方式不需要能量消耗，但只能在浓度梯度存在的情况下进行。

主动运输则需要能量消耗，能够在浓度梯度外面或逆着浓度梯度进行。

主动运输分为两种类型：直接和间接。

直接主动运输是指一些特殊的跨膜蛋白，如Na+/K+ ATP酶或H+ ATP酶，它们通过利用ATP的能量，将离子从低浓度一侧转运到高浓度一侧。

间接主动运输则是通过耗费其他物质的能量，将物质跨越膜。

常见的方式是通过钠离子浓度梯度驱动葡萄糖或氨基酸的转运。

钠离子通过钠离子转运体转运到高浓度一侧，同时将葡萄糖或氨基酸与钠离子结合，跨越细胞膜。

这种方式也被称为“共转运”。

以上是简要介绍葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程的内容。

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一、单选题1、葡萄糖或氨基酸逆浓度梯度跨膜转运的方式属于（）。

A.单纯扩散B.经载体易化扩散C.原发性主动转运D.继发性主动转运正确答案：D2、在膜蛋白质帮助下，某些胞外的蛋白质分子选择性地进入胞内的跨膜转运方式属于（）。

A.原发性主动转运B.继发性主动转运C.经载体易化扩散D.受体介导入胞正确答案：D3、水分子快速通过细胞膜主要是借助（）。

A.载体蛋白B.水通道C.单纯扩散D.离子通道正确答案：B4、单纯扩散、易化扩散和主动转运的共同特点是（）。

A.要消耗能量B.顺浓度梯度C.需要膜蛋白帮助D.转运的物质都是小分子正确答案：D5、下列关于Na+泵功能的叙述，下列正确的一项是（）。

A.将细胞内K+转运出去B.将细胞外Na+转运入细胞C.转运等量的Na+和K+D.维持细胞内外的Na+、K+离子浓度梯度正确答案：D6、下列属于主动转运的一项是（）。

A.安静时K+由细胞内向细胞外转运B.兴奋时Na+由细胞外进入细胞内C.葡萄糖由细胞外液进入一般细胞D.Na+由细胞内向细胞外转运正确答案：D7、逐渐增加细胞外液中的K+浓度，静息电位将（）。

A.逐渐减小B.逐渐增大C.不变D.先增大后减小正确答案：A8、葡萄糖在小肠黏膜上皮处的吸收是通过继发性主动转运实现的，抑制下列（）功能活动可以影响该葡萄糖的吸收。

A.钠泵B.钙泵C.质子泵D.钠钙交换体正确答案：A9、在静息电位基础上膜内电位负值增大A.去极化B.复极化C.反极化D.超极化正确答案：D10、降低离体神经纤维浸浴液中的Na+浓度，则单根神经纤维动作电位的超射值将A.增大B.减小C. 不变D.先增大后减小正确答案：B11、可兴奋组织受刺激后产生兴奋的共同表现形式是出现A.局部电位B.动作电位C.收缩D.分泌正确答案：B12、神经纤维动作电位去极化过程中，膜电位值超过0mV的部分称为A.去极化B. 超极化C.复极化D.超射正确答案：D13、下列关于神经纤维动作电位复极相形成机制的描述，正确的是A. Na+通道失活B. K+通道激活C. Na+通道失活和K+通道激活D. Cl-通道激活正确答案：C14、神经纤维的阈电位是A. Na+通道大量开放的膜电位临界值B. Na+通道开始关闭的膜电位临界值C.K+通道开始关闭的膜电位临界值D.K+通道大量开放的膜电位临界正确答案：A15、神经细胞发生的局部兴奋和动作电位共同点是A.反应幅度随刺激强度增大而增大B.反应幅度随传播距离增大而减小C.都有Na+通道的开放D.都有不应期正确答案：C16、关于局部兴奋的描述，错误的是A.具有“全或无”特征B.具有电紧张电位的特征C.可产生时间总和D.可产生空间总和正确答案：A17、横纹肌神经-肌接头处传递兴奋的神经递质是A.肾上腺素B.多巴胺C.去甲肾上腺素D.乙酰胆碱正确答案：D18、在横纹肌，引起肌丝滑行的始动步骤是A.肌质中钙离子与肌钙蛋白结合B.横桥ATP酶活性增高，使ATP分解C.肌凝蛋白与肌动蛋白结合D.横桥与肌动蛋白结合正确答案：A19、肌肉收缩时张力保持不变而只发生肌肉缩短A.等长收缩B.等张收缩C.不完全强直收缩D.完全强直收缩正确答案：B20、关于终板电位的特点，错误的是A.只有去极化，不出现反极化B.终板电位大小与ACh释放量有关C.存在时间性、空间性总和作用D.由K+内流所致正确答案：D21、骨骼肌神经-肌接头处兴奋传递的特点不包括A.单方向传递B.易受药物及环境因素影响C.有时间延搁D.非一对一传递正确答案：D22、骨骼肌神经-肌接头兴奋传递的阻断剂是A.阿托品B.筒箭毒碱C.四乙基铵D.酚妥拉明正确答案：B23、骨骼肌细胞在静息时，阻碍肌球蛋白的横桥与肌动蛋白结合的物质是A.肌球蛋白B.肌动蛋白C.肌钙蛋白D.原肌球蛋白正确答案：D24、在骨骼肌发生强直收缩时，肌细胞的动作电位A.幅度减小B.幅度变大C.相互融合D.不发生融合正确答案：D25、决定肌肉收缩能力的最重要因素是A.肌肉内部功能状态B.肌小节的初长度C.横桥数目D.后负荷正确答案：A26、动物实验“3R原则”的“减少”原则是指A.尽可能使用较少动物获得同样的实验数据B.尽可能通过细胞实验来减少动物实验C.尽可能通过低等动物来减少高等动物的使用D.使用大量的实验动物获得更多的实验数据正确答案：A27、动物实验“3R原则”的“替代”原则是指A.尽可能使用电脑模拟代替动物实验B.尽可能通过细胞实验来代替动物实验C.尽可能通过低等动物来代替高等动物D.尽可能使用人体实验获得更真实的实验数据正确答案：A。

葡萄糖与氨基酸的跨膜转运机制葡萄糖和氨基酸的跨膜转运机制是生物体内重要的生理过程，对于维持细胞生命活动和机体正常功能至关重要。

下面将分别介绍葡萄糖和氨基酸的跨膜转运机制。

一、葡萄糖的跨膜转运1.被动转运：细胞膜中的脂质双层结构使得小分子物质如葡萄糖能够以被动扩散的方式通过细胞膜。

被动转运是一种简单的物理过程，不需要消耗能量，而是依赖于物质的浓度差和膜的通透性。

在被动转运中，葡萄糖分子通过细胞膜的脂质双层结构，从高浓度区域向低浓度区域移动。

2.主动转运：对于一些小分子物质，如葡萄糖，尽管被动转运可以完成跨膜转运，但在某些情况下，细胞需要更有效地获取或排除这些物质。

在这种情况下，细胞会使用主动转运。

主动转运需要消耗能量，如ATP，以帮助葡萄糖分子通过细胞膜。

在主动转运中，葡萄糖分子首先被细胞膜中的载体识别并与之结合，随后载体将葡萄糖分子带到膜的另一侧并释放。

二、氨基酸的跨膜转运1.主动转运：与葡萄糖一样，氨基酸也可以通过主动转运进行跨膜转运。

氨基酸的主动转运需要载体蛋白和能量。

载体蛋白是一种能够识别和结合特定氨基酸的跨膜蛋白。

当氨基酸与载体蛋白结合后，载体蛋白会将其带到膜的另一侧并释放。

这种过程需要消耗ATP等能量物质来驱动。

2.营养物质转运系统：人体对于许多必需氨基酸有着特殊的转运系统。

这些营养物质转运系统通常具有高度特异性，以确保必需氨基酸能够准确无误地到达靶组织。

例如，赖氨酸、精氨酸和组氨酸等必需氨基酸在跨膜转运过程中，会通过特定的营养物质转运系统进行。

这些系统由一系列跨膜蛋白组成，能够识别和结合特定的氨基酸，并将其带到靶组织。

这种高度特异的营养物质转运系统对于维持机体内环境稳态和正常生理功能至关重要。

3.疾病与转运异常：氨基酸的跨膜转运异常可能导致一系列疾病。

例如，遗传性氨基酸代谢病是由于遗传缺陷导致的氨基酸代谢途径异常，进而引发机体内部氨基酸水平失衡，最终影响机体正常生理功能。

这些疾病通常具有特定的临床症状和生化指标异常。

物质的跨膜运输方式生命体系中的细胞是基本的单位，通过细胞膜与外界进行物质交换和信息传递。

在细胞膜中，存在多种跨膜运输方式，包括主动转运、被动扩散和细胞外液相转移等，这些方式能够帮助细胞实现物质的吸收、排泄和传递，保证生命体系的正常运转。

本文将对这几种跨膜运输方式进行详细介绍。

一、主动转运主动转运是指细胞膜通过能量耗费将物质从低浓度向高浓度方向转移的过程。

这种方式需要ATP的供能，因此也被称为ATP酶转运。

主动转运可以分为直接和间接两种。

1.直接主动转运直接主动转运是指细胞膜上的蛋白质通过ATP酶催化将物质转移到高浓度方向。

其中，钠-钾泵是最为典型的直接主动转运方式。

钠-钾泵是一种跨膜蛋白，能够将细胞内的三个钠离子和两个钾离子互换，使得细胞内外的离子浓度差得以维持。

这种方式在神经元的信号传递、肌肉收缩、肾脏的滤波功能等方面都发挥着重要作用。

2.间接主动转运间接主动转运是指细胞膜上的蛋白质利用ATP酶耗费的能量将物质转移到高浓度方向，但是这种方式并不直接与物质结合，而是通过运输载体进行。

例如，葡萄糖转运蛋白就是一种间接主动转运方式。

在细胞内，葡萄糖转运蛋白可以将葡萄糖分子转移到高浓度方向，从而实现葡萄糖的吸收和利用。

二、被动扩散被动扩散是指物质在浓度梯度的作用下自由地从高浓度向低浓度方向扩散的过程。

这种方式不需要能量的供应，是细胞内物质转移的主要方式之一。

被动扩散可以分为简单扩散和载体介导扩散两种。

1.简单扩散简单扩散是指小分子物质通过细胞膜的疏水层自由地扩散到低浓度方向，如氧气、二氧化碳等气体分子、水分子等。

这种方式具有高效性和速度快的特点，但是只适用于小分子物质的扩散。

2.载体介导扩散载体介导扩散是指物质通过跨膜载体蛋白的介导实现扩散。

这种方式适用于大分子物质的扩散，如葡萄糖、氨基酸等。

在载体介导扩散中，跨膜蛋白会与物质结合形成复合物，然后通过分子运动的方式将物质转移到低浓度方向。

三、细胞外液相转移细胞外液相转移是指物质通过细胞膜的外部液相转移到细胞内或细胞外的过程。

物质跨膜运输的方式及特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，它通过不同的方式将物质穿过细胞膜，实现细胞内外环境的稳定。

目前已经发现了多种物质跨膜运输的方式，每种方式都有其独特的特点和机制。

一、主动运输主动运输是细胞内外物质运输的一种方式，它需要消耗能量以克服浓度梯度，使物质从低浓度区域向高浓度区域移动。

主动运输主要包括原子运输和小分子运输。

原子运输是通过特定的载体蛋白质，如离子泵和Na+/K+泵，将原子从低浓度区域转移到高浓度区域。

小分子运输是指通过载体蛋白将小分子物质进行跨膜运输，如葡萄糖转运蛋白和脂质转运蛋白。

主动运输的特点是能够实现对细胞内外环境的精确调控，使细胞内外物质浓度始终保持在理想的水平，从而维持细胞的正常功能。

主动运输还能够应对外界环境的变化，以保持细胞内外的稳态。

被动运输是通过跨膜通道进行物质运输的一种方式，不需要额外的能量消耗，只是依靠浓度梯度推动物质从高浓度区域向低浓度区域移动。

被动运输主要包括扩散和渗透。

扩散是通过脂质双层之间的小孔或蛋白通道，使分子从高浓度区域向低浓度区域自发扩散。

渗透是指水分子通过膜上的水通道蛋白，使水分子从高浓度区域向低浓度区域流动。

被动运输的特点是高效、快速，能够满足细胞对物质的迅速需求。

被动运输还能够避免能量浪费，提高细胞对物质的利用效率。

三、运动蛋白介导的跨膜运输除了上述两种跨膜运输方式外，还存在一种通过运动蛋白介导的跨膜运输方式。

运动蛋白如细胞骨架和激动蛋白能够通过与细胞骨架的结合，将物质从一个细胞膜一侧转移到另一侧。

运动蛋白介导的跨膜运输是一种高效的物质运输方式，能够满足细胞对物质的快速需求。

物质跨膜运输是细胞内外物质交换的重要过程，通过不同的方式实现细胞内外环境的稳定。

主动运输能够精确调控细胞内外物质浓度，适应外界环境的变化；被动运输高效、快速，提高细胞对物质的利用效率；运动蛋白介导的跨膜运输通过运动蛋白的介导，实现物质在细胞膜之间的转移，为细胞提供了快速的物质运输通道。

氨基酸的跨膜运输方式
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，对细胞的正常生理功能具有重要作用。

由于细胞膜是细胞与外部环境的分界线，因此氨基酸需要通过细胞膜才能进入或离开细胞。

在生物体内，氨基酸的跨膜运输方式主要有以下几种：
1. 通道蛋白介导的被动转运
通道蛋白是细胞膜上的一类跨膜蛋白，具有通道结构，能够选择性地允许一些小分子通过。

其中部分通道蛋白能够特异性地与某些氨基酸结合，从而将其转运到胞浆或细胞外。

这种方式是被动的，不需要能量输入。

2. 载体介导的主动转运
载体是一类能够将分子从低浓度区域转运到高浓度区域的跨膜
蛋白。

氨基酸在胞内浓度较高，而在胞外浓度较低，因此氨基酸需要通过载体进行主动转运。

这个过程需要耗费能量，通常是ATP。

3. 共转运
共转运是一种载体介导的跨膜运输方式。

在这种情况下，两种物质共同通过同一载体进行运输。

氨基酸与某些离子（如Na+）就是一种常见的共转运方式。

这种方式也需要耗费能量。

以上几种跨膜运输方式对于氨基酸在细胞内外的平衡和正常功
能都至关重要。

同时，各种跨膜运输方式之间也存在相互影响和调节关系，细胞内的复杂调控系统保证了氨基酸代谢和利用的正常进行。

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2019中考生物知识点复习：葡萄糖和氨基酸的跨膜运输方式
1，协助扩散与主动运输的区分标准是不是浓度梯度
协助扩散和主动运输都属于载体介导的跨膜运输方式，它们之间的关键区别在于实现跨膜转运是否需要能量。

协助扩散的动力来自于浓度梯度，故不需要能量。

而主动运输因为一般是逆浓度梯度或电化学梯度进行跨膜转运，所以需要能量，其运输过程所需能量来源有三种：ATP直接供能、ATP 间接供能和光能驱动。

由此可见，葡萄糖和氨基酸这两种分子的跨膜运输方式是主动运输还是自由扩散，其衡量标准不是浓度梯度，而是要看其是否需要能量。

从根本上讲，这两种运输方式的差异在于载体的类型不同。

2，在不同功能的细胞中同一物质的跨膜运输的方式是不是相同
对不同功能的细胞而言，其细胞膜上的载体蛋白会有明显的差异。

那么同一物质的跨膜运输方式是不是相同的呢?下面以葡萄糖和氨基酸在不同细胞中跨膜运输的情况为例来进行说明。

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简述细胞膜跨膜物质转运的几种方式细胞膜是细胞内外环境的分界线，起到筛选物质进出细胞的作用。

而细胞膜跨膜物质转运是指物质从细胞外跨过细胞膜进入细胞内，或从细胞内跨过细胞膜排出细胞外的过程。

细胞膜跨膜物质转运的方式多种多样，下面将简要介绍几种常见的方式。

一、被动扩散被动扩散是指物质沿着浓度梯度自发地从高浓度区向低浓度区传播的过程，不需要能量的消耗。

这种跨膜物质转运的方式适用于小分子、非极性分子和小的极性分子。

细胞膜中的疏水层可以阻止水溶性物质的通过，但脂溶性物质可以通过细胞膜的疏水层。

二、主动运输主动运输是指物质跨膜过程中需消耗能量的转运方式。

主动运输可以进一步分为主动转运和背袋转运两种方式。

1.主动转运主动转运是指物质在跨膜过程中，逆浓度梯度或电化学梯度的方向传输，需要耗费能量。

主动转运可以进一步分为原位转运和组合转运。

（1）原位转运：原位转运是指由细胞膜上的转运蛋白直接参与物质的跨膜转运。

其中，Na+/K+泵是一种典型的原位转运蛋白，它通过耗费ATP的能量，将细胞内的钠离子排出，同时将细胞外的钾离子吸入。

（2）组合转运：组合转运是指细胞膜上的转运蛋白通过与其他物质结合形成复合物，从而实现物质的跨膜转运。

例如，葡萄糖和氨基酸的跨膜转运就是通过与膜上的转运蛋白结合，被转运蛋白帮助跨膜进入或离开细胞。

2.背袋转运背袋转运是指物质在跨膜过程中，沿着浓度梯度或电化学梯度的方向传输，但与主动转运不同的是，背袋转运不消耗能量。

背袋转运通常由载体蛋白介导，载体蛋白可将物质从细胞外结合到蛋白上，然后通过构象改变使物质跨膜进入细胞内或离开细胞。

背袋转运可以进一步分为简单扩散和依赖载体蛋白的转运。

（1）简单扩散：简单扩散是背袋转运的一种形式，它是指物质在细胞膜上不需要载体蛋白的辅助下，沿着浓度梯度自由扩散的过程。

小分子、非极性分子以及一些小的极性分子可以通过简单扩散跨膜进出细胞。

（2）依赖载体蛋白的转运：这种转运方式需要细胞膜上的载体蛋白作为媒介。

细胞的跨膜物质运输的方式及特点细胞膜是细胞的重要结构,它是细胞与外界环境交换物质和信息的重要场所。

细胞膜的选择性渗透性使得细胞能够控制物质的进出,从而维持细胞内环境的稳定性。

细胞的跨膜物质运输主要有以下几种方式:1. 简单扩散(Simple Diffusion)这是最基本的物质运输方式,不需要能量消耗。

小分子物质(如氧气、二氧化碳和水等)可以自由地通过细胞膜,从高浓度区向低浓度区扩散。

简单扩散的速率取决于浓度梯度、温度和膜的通透性。

2. 易化扩散(Facilitated Diffusion)对于一些极性较大或者分子量较大的物质(如葡萄糖、氨基酸等),细胞膜上存在特殊的蛋白质通道或载体蛋白,可以协助这些物质通过细胞膜。

易化扩散也不需要能量消耗,但需要特殊的载体蛋白。

3. 主动运输(Active Transport)对于一些必需的离子或分子,细胞需要耗费能量(ATP)将它们从低浓度区运输到高浓度区。

主动运输过程需要特殊的膜蛋白质(离子泵或转运蛋白),如Na+/K+泵等。

4. 胞吞作用(Endocytosis)细胞通过将细胞膜的一部分向内陷入,形成囊泡将一些较大的分子或颗粒包裹进入细胞内。

根据不同的细胞膜陷入方式,可分为三种类型:吞噬作用、细胞饮作用和液泡作用。

5. 胞吐作用(Exocytosis)细胞通过将内部的囊泡与细胞膜融合,将囊泡中的物质释放到细胞外。

这是细胞将合成的物质或不需要的物质排出的重要方式。

细胞的跨膜物质运输过程具有以下特点:- 保持细胞内环境的稳定性和动态平衡- 供给细胞所需的营养物质和能量- 排出代谢废物和有害物质- 调节细胞内外离子浓度- 参与细胞间的信号传递和物质交换细胞膜的选择性渗透性和精细的调控机制,使得细胞能够有序地进行各种生命活动,维持细胞的正常功能。

葡萄糖与氨基酸的跨膜转运机制物质的跨膜运输是高考的一个高频考点，统计发现：近5年在新课标全国卷中出现的频率为0.8，刚好最近正在指导学生的“物质跨膜方式”的相关复习，感觉学生对这方面的理解没有一个很好的逻辑，判断跨膜输运方式纯粹靠背诵记忆，非常机械，不能站在生命系统的范围去理解，缺乏生命观念和科学思维。

为了让学生在复习后对跨膜运输有个清晰的认识和理解，彻底突破瓶颈，备课时我特意查阅了一些知网上的文献。

先说一下我的总体思路：生物膜的成分——生物膜的结构（流动镶嵌模型）——物质的跨膜运输。

一、举例分析：①氧气、二氧化碳、氮气、水、乙醇（共性：比磷脂分子的缝隙小，自由穿过）②苯、甘油（共性：脂溶性，与磷脂互溶，也自由穿过）③氨基酸、葡萄糖、核苷酸（较大（比缝隙大）：需借助蛋白质）④钠离子、钾离子（离子很小，但溶液中水合离子较大（比缝隙大）：需借助蛋白质）⑤大分子物质（大过膜蛋白：需借助囊泡）二、归纳：1.很小的分子和脂溶性物质：自由扩散。

比如①②2.不大不小的：借助蛋白质（载体蛋白和通道蛋白），比如③④3.很大很大的：借助囊泡（胞吞和胞吐），比如⑤提示：水分子跨膜运输的方式：自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散（做题时，如题干没有信息提示，一般认为水分子跨膜运输的方式是自由扩散）。

三、摆事实（资料）小肠上皮细胞靠近肠腔一端的细胞膜呈“刷”状，这大大增加了细胞膜的表面积，有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大。

这么大的吸收面积，足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。

还有肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收也是如此。

（方式：主动运输）由于主动运输的原因，小肠上皮细胞的葡萄糖浓度明显大于组织液中的葡萄糖浓度。

（方式：协助扩散）葡萄糖是体内的主要供能物质，通过在细胞内氧化磷酸化生成ATP供组织细胞利用。

因此，全身的组织细胞均具有摄取葡萄糖的能力。

由于摄取进细胞内的葡萄糖马上被氧化磷酸化成6-磷酸葡萄糖，使细胞内的葡萄糖浓度要低于血糖浓度，因此葡萄糖被细胞摄取是顺浓度差的过程。

2019中考生物知识点复习：葡萄糖和氨基酸的跨膜运输方式
1，协助扩散与主动运输的区分标准是不是浓度梯度
协助扩散和主动运输都属于载体介导的跨膜运输方式，它们之间的关键区别在于实现跨膜转运是否需要能量。

协助扩散的动力来自于浓度梯度，故不需要能量。

而主动运输因为一般是逆浓度梯度或电化学梯度进行跨膜转运，所以需要能量，其运输过程所需能量来源有三种：ATP直接供能、ATP间接供能和光能驱动。

由此可见，葡萄糖和氨基酸这两种分子的跨膜运输方式是主动运输还是自由扩散，其衡量标准不是浓度梯度，而是要看其是否需要能量。

从根本上讲，这两种运输方式的差异在于载体的类型不同。

2，在不同功能的细胞中同一物质的跨膜运输的方式是不是相同
对不同功能的细胞而言，其细胞膜上的载体蛋白会有明显的差异。

那么同一物质的跨膜运输方式是不是相同的呢?下面以葡萄糖和氨基酸在不同细胞中跨膜运输的情况为例来进行说明。

从当前的人体生理研究成果来看，葡萄糖和氨基酸的跨膜运输分属两类。

一类是钠离子协同的继发性主动运输，实例有小肠纹状缘(小肠上皮细胞顶面)和肾小管刷状缘(肾小管上皮细胞顶面)对葡萄糖及氨基酸的转运。

另一类是载体介导的易化扩散，即协助扩散，实例包括全身组织细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取，以及小肠上皮细胞内和肾小管上皮细胞内的葡萄糖与氨基酸向细胞间隙的转运。

可见葡萄糖和氨基酸物质的跨膜运输方式到底属于哪一种，不能笼统地去讲，要依具体情况而定。

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abc转运蛋白的结构与转运机制1 前言ABC转运蛋白是一类广泛存在于真核生物中的重要蛋白质，其主要作用是将多种物质跨越细胞膜，在生命体内起着至关重要的作用。

近年来，对其结构和功能的研究日益深入，成为细胞膜转运领域的热点之一。

2 结构特点ABC转运蛋白分子量一般较大，通常为120-170 kDa，由两个大约相等的多肽链组成。

其结构特点在于主要包含三个区域：跨膜区、核苷酸结合区、ATP酶区。

跨膜区由一系列跨越细胞膜的α-螺旋组成，以便进行物质的转运。

其中的亲水性和疏水性氨基酸序列分布相当，从而形成了一个水性通道，使其可以在跨越膜时避免与膜中的疏水性环境发生作用。

核苷酸结合区是由若干个β-折叠组成，其中与ATP结合的核苷酸位于其中心区域。

ATP酶区是由一个非常大的C-末端区域组成，其主要功能是将ATP水解为ADP和磷酸，从而向蛋白提供能量，使跨膜过程得以进行。

3 转运机制ABC转运蛋白的转运机制依赖于ATP酶区所提供的能量。

其过程可以分为四个主要步骤：（1）底物结合。

ABC转运蛋白首先通过跨膜区将外标记底物（如葡萄糖和氨基酸）吸附在细胞膜表面上，并形成一个底物-蛋白复合物。

随后，ATP酶区会转化ATP为ADP，并通过磷酸残基与底物结合。

（2）底物转运。

当底物和ATP酶结合以后，蛋白质分子开始向内移动，带着底物穿越细胞膜，将底物运输到另一侧。

这个过程通常需要消耗能量，并且会导致底物由于电荷的不同而被带电。

（3）ATP酶催化。

在底物被运输到目的地时，ATP酶区会通过将ADP转化为ATP，从而重新获得能量，以启动下一个循环。

这个过程被称为ATP酶催化。

（4）循环复位。

复合物的下一步是回归其最初的构象。

在此过程中，原先绑定在底物上的ATP酶通常都会释放出来，以便对新的底物进行结合和转运。

4 结论ABC转运蛋白是一类重要的跨膜蛋白，其主要作用是将多种物质跨越细胞膜。

该蛋白分子具有独特的结构，由跨膜区、核苷酸结合区和ATP酶区组成。

协助扩散两种方式的介绍有关物质跨膜运输方式的判断是一种常见的题型，但由于协助扩散既有与自由扩散相同的地方，又有与主动运输相同的地方，因此协助扩散的运输方式有时被当成自由扩散（如神经细胞受刺激时Na+通过蛋白通道进人细胞内），有时又可能被当成主动运输（如葡萄糖进人红细胞）。

学生要避免这种错误，需要对协助扩散的特点和方式有更详细的了解，以区分它与自由扩散、主动运输的不同。

1．协助扩散的概念协助扩散（又称易化扩散）是各种极性分子和无机离子，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等顺浓度梯度或电化学梯度减小的方向的跨膜转运，该过程不消耗细胞代谢产生的能量，但物质在运转的过程中，需要膜结构中一些特殊蛋白质的“帮助”。

由此，可以看出：①转运的物质是从浓度高的一侧到浓度低的一侧；②物质的转运需要一些特殊蛋白的帮助；③该过程不需要能量。

事实上，包括协助扩散的被动运转并非与能量转换无关，只是不需要细胞膜或细胞另外提供其他形式的能量，因为被动运转的动力是该物质顺着电化学梯度做跨膜转运时释放的电化学势能。

2．协助扩散的物质基础从生物膜的流动镶嵌模型可以看出：细胞膜主要是由磷脂和蛋白质构成的，其中，磷脂以双分子层的形式构成细胞膜的基本支架，蛋白质分子有的部分或全部嵌人磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，并且，大多数蛋白质分子是可以运动的。

由协助扩散的概念可以看出，协助扩散需要膜结构中的一些特殊蛋白质的帮助，而膜结构中存在的一些能运动的蛋白质分子为协助扩散提供必要的物质基础。

3．协助扩散的类型根据协助扩散中蛋白质的不同，协助扩散又可以分为以载体为中介的协助扩散和以通道为中介的协助扩散两类。

3．1 以载体为中介的协助扩散所谓载体就是指细胞膜上一类特殊蛋白质，它能在溶质高浓度一侧与溶质发生特异性结合，并且构象发生改变，把溶质转运到低浓度一侧将之释放出来，载体蛋白恢复到原来的构象，又开始新一轮的转运。

因此一些必需的营养物质，如葡萄糖、氨基酸等虽不溶于脂质，但在这样一些载体的帮助下，也能进行被动的跨膜转运。