物质跨膜运输的方式-陈煜晖

物质跨膜运输的方式汕头市第一中学陈煜晖彼得·阿格雷1949年出生于美国的Peter，曾经在学习上表现得很糟糕，但后来的他凭借着“勤奋工作，好奇心和运气”成为了一名医学博士，并取得了重大成就。80年代末，Peter在红细胞膜上分离到他们所需要的Rh蛋白，同时又发现了一些与水分子运输有关的“杂蛋白”。这种蛋白引发了他浓厚的兴趣，并且做了大量的实验研究它的工作原理。在Peter之前，有许多科学家对脂质体或者磷脂双分子膜进行了大量的研究。O2分子

磷脂分子内外O2分子运动的方向总体是怎样的？一、自由扩散顺浓度梯度O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等分子可以自由地通过磷脂双分子层，是不是意味着可以自由地通过细胞膜？构成细胞膜的基本骨架是什么？

磷脂分子K+

缬氨霉素内外内外

磷脂分子K+

缬氨霉素

磷脂分子K+

缬氨霉素内外K+在脂质体两侧的运输与O2分子有什么相同点和不同点？顺浓度梯度正常细胞膜上并没有缬氨霉素，但是K+依然可以通过跨膜运输被细胞吸收，请推测，细胞膜上的哪一种物质可以协助K+通过细胞膜？蔗糖溶液Peter和他的同事研究发现，装有一定浓度蔗糖溶液的脂质体，置于清水中。脂质体形态基本不发生变化。这说明了什么？清水蔗糖溶液Peter将他在人分离出的“杂蛋白”——CHIP-28与脂质体结合。CHIP-28清水蔗糖溶液清水Peter将他在人分离出的“杂蛋白”——CHIP-28与脂质体结合。脂质体体积明显逐渐增大，甚至胀破。这说明了CHIP-28的功能可能是什么？CHIP-28水通道蛋白彼得·阿格雷Peter和他的同事发现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体照片。他本人也因此获得了2003年诺贝尔化学奖。顺浓度梯度需要载体蛋白协助二、协助扩散正常细胞膜上并没有缬氨霉素，但是K+依然可以通过跨膜运输被细胞吸收，请推测，细胞膜上的哪一种物质可以协助K+通过细胞膜？一、自由扩散顺浓度梯度不需要载体蛋白协助O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等

葡萄糖分子

磷脂分子K+

缬氨霉素内外顺浓度梯度需要载体蛋白协助载体具有专一性有某种载体的细胞才能转运相应物质能转运某物质的细胞膜上必须具有相应的载体二、协助扩散缬氨霉素不能转运葡萄糖，只转运K+，说明载体具有怎样的特性？

磷脂分子

葡萄糖分子

葡萄糖载体红细胞膜细胞内细胞外二、协助扩散顺浓度梯度需要载体蛋白协助载体具有专一性有某种载体的细胞才能转运相应物质能转运某物质的细胞膜上必须具有相应的载体葡萄糖分子进入红细胞；水分子通过水通道蛋白进出细胞等表一：自由扩散 浓度差51015202530运输速度2.44.77.39.512.214.4已知自由扩散和协助扩散实验的数据如下，绘出两种运输方式中运输速度随浓度差变化的图像。表二：协助扩散

探究学习浓度差1.534.567.59运输速度81524303131自由扩散协助扩散观察两个图像的形状，有什么异同？浓度差达到一定程度之后，协助扩散的速率不再增加，是什么因素限制它？载体蛋白数量的限制探究学习结论：自由扩散和协助扩散的动力是浓度差协助扩散速率也受载体蛋白的数量的影响资料一：上图表示某细胞内外各种离子浓度对比。研究发现，K+细胞内浓度一直比细胞外浓度高，是因为K+一直以某种方式通过细胞膜被细胞吸收。这种运输方式与自由扩散或协助扩散有什么不同？细胞内细胞外100150离子浓度/mmol*L－1500Na＋K＋离子种类资料二：若向细胞注射氰化物（抑制细胞代谢释放能量），细胞对钾离子的吸收减缓或停止。可以看出细胞对K+的吸收与什么有关？

磷脂分子K+K+载体细胞内细胞外ADPPiATP一般逆浓度梯度需要载体蛋白协助需要细胞代谢提供能量一、自由扩散顺浓度梯度不需要载体蛋白协助不需要细胞代谢提供能量O2、CO2、水、甘油、苯、酒精等二、协助扩散顺浓度梯度需要载体蛋白协助载体具有专一性有某种载体的细胞才能转运相应物质能转运某物质的细胞膜上必须具有相应的载体不需要细胞代谢提供能量葡萄糖分子进入红细胞；水分子通过水通道蛋白进出细胞等三、主动运输一般逆浓度梯度需要载体蛋白协助需要细胞代谢提供能量自由扩散和协助扩散不需细胞代谢提供能量的运输，都必须顺浓度梯度，其动力为浓度差，称为被动运输。在消化道中葡萄糖含量较少时，有吸收营养物质功能的小肠绒毛上皮细胞内的葡萄糖是否会从细胞内往外运输？葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞可以逆浓度梯度运输，此过程是否需要消耗细胞代谢提供的能量？此过程是否需要葡萄糖载体？此过程属于哪种运输方式？三、主动运输一般逆浓度梯度需要载体协助需要细胞代谢提供能量葡萄糖、氨基酸、各种离子等被细胞吸收或排出。项目自由扩散协助扩散主动运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度一般是逆浓度梯度动力浓度差浓度差细胞代谢提供能量载体不需要需要需要举例O2、CO2、水、苯、甘油、乙醇葡萄糖进入红细胞小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖小结跨膜运输体现细胞膜的选择透过性，主要取决于载体蛋白的种类和数量。同种物质在不同条件下进出细胞可能有多种跨膜运输的方式。主动运输是细胞中主要的跨膜运输方式。小结通过不同的跨膜运输方式进出于细胞，实现了细胞膜控制物质进出的功能，从而维持细胞正常的生命活动。练习巩固红细胞吸收甘油与吸收葡萄糖相同的是低浓度→高浓度高浓度→低浓度载体蛋白协助消耗细胞代谢所提供的能量练习巩固图中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式，下列表述正确的是（）脂溶性小分子物质不能通过方式a运输与方式a有关的载体覆盖于细胞膜表面方式b最大转运速率与载体蛋白数量有关抑制细胞能量供应对方式a和b的转运速率均有影响练习巩固下列关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系的说法，请按照正确逻辑顺序进行排列_______________①膜具有流动性②膜主要由磷脂和蛋白质分子