物質跨膜運輸的方式汕頭市第一中學陳煜暉彼得·阿格雷1949年出生于美國的Peter，曾經在學習上表現得很糟糕，但后來的他憑借著“勤奮工作，好奇心和運氣”成為了一名醫學博士，并取得了重大成就。80年代末，Peter在紅細胞膜上分離到他們所需要的Rh蛋白，同時又發現了一些與水分子運輸有關的“雜蛋白”。這種蛋白引發了他濃厚的興趣，并且做了大量的實驗研究它的工作原理。在Peter之前，有許多科學家對脂質體或者磷脂雙分子膜進行了大量的研究。O2分子

磷脂分子內外O2分子運動的方向總體是怎樣的？一、自由擴散順濃度梯度O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等分子可以自由地通過磷脂雙分子層，是不是意味著可以自由地通過細胞膜？構成細胞膜的基本骨架是什么？

磷脂分子K+

纈氨霉素內外內外

磷脂分子K+

纈氨霉素

磷脂分子K+

纈氨霉素內外K+在脂質體兩側的運輸與O2分子有什么相同點和不同點？順濃度梯度正常細胞膜上并沒有纈氨霉素，但是K+依然可以通過跨膜運輸被細胞吸收，請推測，細胞膜上的哪一種物質可以協助K+通過細胞膜？蔗糖溶液Peter和他的同事研究發現，裝有一定濃度蔗糖溶液的脂質體，置于清水中。脂質體形態基本不發生變化。這說明了什么？清水蔗糖溶液Peter將他在人分離出的“雜蛋白”——CHIP-28與脂質體結合。CHIP-28清水蔗糖溶液清水Peter將他在人分離出的“雜蛋白”——CHIP-28與脂質體結合。脂質體體積明顯逐漸增大，甚至脹破。這說明了CHIP-28的功能可能是什么？CHIP-28水通道蛋白彼得·阿格雷Peter和他的同事發現及提出水通道蛋白的工作原理，并公布了水通道蛋白的高清立體照片。他本人也因此獲得了2003年諾貝爾化學獎。順濃度梯度需要載體蛋白協助二、協助擴散正常細胞膜上并沒有纈氨霉素，但是K+依然可以通過跨膜運輸被細胞吸收，請推測，細胞膜上的哪一種物質可以協助K+通過細胞膜？一、自由擴散順濃度梯度不需要載體蛋白協助O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等

葡萄糖分子

磷脂分子K+

纈氨霉素內外順濃度梯度需要載體蛋白協助載體具有專一性有某種載體的細胞才能轉運相應物質能轉運某物質的細胞膜上必須具有相應的載體二、協助擴散纈氨霉素不能轉運葡萄糖，只轉運K+，說明載體具有怎樣的特性？

磷脂分子

葡萄糖分子

葡萄糖載體紅細胞膜細胞內細胞外二、協助擴散順濃度梯度需要載體蛋白協助載體具有專一性有某種載體的細胞才能轉運相應物質能轉運某物質的細胞膜上必須具有相應的載體葡萄糖分子進入紅細胞；水分子通過水通道蛋白進出細胞等表一：自由擴散 濃度差51015202530運輸速度2.44.77.39.512.214.4已知自由擴散和協助擴散實驗的數據如下，繪出兩種運輸方式中運輸速度隨濃度差變化的圖像。表二：協助擴散

探究學習濃度差1.534.567.59運輸速度81524303131自由擴散協助擴散觀察兩個圖像的形狀，有什么異同？濃度差達到一定程度之后，協助擴散的速率不再增加，是什么因素限制它？載體蛋白數量的限制探究學習結論：自由擴散和協助擴散的動力是濃度差協助擴散速率也受載體蛋白的數量的影響資料一：上圖表示某細胞內外各種離子濃度對比。研究發現，K+細胞內濃度一直比細胞外濃度高，是因為K+一直以某種方式通過細胞膜被細胞吸收。這種運輸方式與自由擴散或協助擴散有什么不同？細胞內細胞外100150離子濃度/mmol*L－1500Na＋K＋離子種類資料二：若向細胞注射氰化物（抑制細胞代謝釋放能量），細胞對鉀離子的吸收減緩或停止。可以看出細胞對K+的吸收與什么有關？

磷脂分子K+K+載體細胞內細胞外ADPPiATP一般逆濃度梯度需要載體蛋白協助需要細胞代謝提供能量一、自由擴散順濃度梯度不需要載體蛋白協助不需要細胞代謝提供能量O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等二、協助擴散順濃度梯度需要載體蛋白協助載體具有專一性有某種載體的細胞才能轉運相應物質能轉運某物質的細胞膜上必須具有相應的載體不需要細胞代謝提供能量葡萄糖分子進入紅細胞；水分子通過水通道蛋白進出細胞等三、主動運輸一般逆濃度梯度需要載體蛋白協助需要細胞代謝提供能量自由擴散和協助擴散不需細胞代謝提供能量的運輸，都必須順濃度梯度，其動力為濃度差，稱為被動運輸。在消化道中葡萄糖含量較少時，有吸收營養物質功能的小腸絨毛上皮細胞內的葡萄糖是否會從細胞內往外運輸？葡萄糖進入小腸絨毛上皮細胞可以逆濃度梯度運輸，此過程是否需要消耗細胞代謝提供的能量？此過程是否需要葡萄糖載體？此過程屬于哪種運輸方式？三、主動運輸一般逆濃度梯度需要載體協助需要細胞代謝提供能量葡萄糖、氨基酸、各種離子等被細胞吸收或排出。項目自由擴散協助擴散主動運輸方向順濃度梯度順濃度梯度一般是逆濃度梯度動力濃度差濃度差細胞代謝提供能量載體不需要需要需要舉例O2、CO2、水、苯、甘油、乙醇葡萄糖進入紅細胞小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖小結跨膜運輸體現細胞膜的選擇透過性，主要取決于載體蛋白的種類和數量。同種物質在不同條件下進出細胞可能有多種跨膜運輸的方式。主動運輸是細胞中主要的跨膜運輸方式。小結通過不同的跨膜運輸方式進出于細胞，實現了細胞膜控制物質進出的功能，從而維持細胞正常的生命活動。練習鞏固紅細胞吸收甘油與吸收葡萄糖相同的是低濃度→高濃度高濃度→低濃度載體蛋白協助消耗細胞代謝所提供的能量練習鞏固圖中曲線a、b表示物質跨膜運輸的兩種方式，下列表述正確的是（）脂溶性小分子物質不能通過方式a運輸與方式a有關的載體覆蓋于細胞膜表面方式b最大轉運速率與載體蛋白數量有關抑制細胞能量供應對方式a和b的轉運速率均有影響練習鞏固下列關于細胞膜的組成、結構、功能之間的關系的說法，請按照正確邏輯順序進行排列_______________①膜具有流動性②膜主要由磷脂和蛋白質分子