关于“葡萄糖、氨基酸进入细胞的方式”的探讨
考点二 物质出入细胞的方式及影响因素
考点二物质出入细胞的方式及影响因素
1.被动运输
(1)概念：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散。
(2)两种类型
2.主动运输
(1)方向：一般情况下物质分子从低浓度一侧运输到高浓度一侧。
(2)特点：需要载体蛋白协助，还需要消耗能量。
(3)生理意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
(4)不同跨膜运输方式的实例[连线]：
3.胞吞和胞吐
(1)胞吞：
①概念：大分子附着在细胞膜表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。
然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部。
②实例：白细胞吞噬细菌、变形虫吞噬有机颗粒。
(2)胞吐：
①概念：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。
②实例：胰岛B细胞分泌胰岛素。
1.“三看法”快速判定物质出入细胞的方式。
物质跨膜运输的方式及其实例
物质跨膜运输的方式及其实例物质跨膜运输的方式及其实例》摘要：本文介绍了物质跨膜运输的各种方式，对载体的种类和作用，供能的方式以及水分子、葡萄糖分子、Na+ 和K+等物质的跨膜方式进行了分析和介绍，并对高中教学中的相关疑问进行了说明。
关键词：载体；协助扩散；主动动输；能量；浓度梯度物质跨膜运输的方式有三种，被动运输、主动运输、胞吞和胞吐。
被动运输只依据于膜两侧的浓度梯度（如果是带电离子，除浓度梯度外，还存在跨膜电压，这两种净驱动力称为该溶质的电化学梯度）来进行，根据运输过程中是否需要载体，被动运输又可分为自由扩散（不需要载体）和协助扩散（需要载体）；主动运输是指在逆浓度梯度（或电化学梯度）下的运输，它既需要载体又需要能量，是物质跨膜运输的主要方式，细胞所需要的一些重要的物质都涉及到这种运输方式；大分子如蛋白质等物质进行跨膜运输的方式是通过胞吞和胞吐的作用，这种运输方式也需要消耗能量。
一、载体的种类及其作用协助扩散、主动运输与载体的种类和作用有很大的关系。
载体的化学本质主要是蛋白质，根据运输的方式和载体的空间结构，可将载体分为三种基本类型：通道蛋白、载体蛋白和离子载体（见图1 ）。
图1 三种不同载体的结构模式图1.通道蛋白。
通道蛋白是一类跨膜蛋白，它能形成亲水的通道，与所转运物质的结合较弱，当通道打开时能允许水、小的水溶性分子和特定的离子被动地通过。
通道蛋白分为水通道和离子通道两种类型。
（1）水通道（又称水孔）水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方进行扩散。
水通道是连续开放的通道。
实验证明，水分子既可通过自由扩散的方式从质膜磷脂的双分子层中间的间隙通过，也可从水通道中以协助扩散的方式通过。
（2）离子通道。
因为该通道仅能通过无机离子而得名。
离子通道上有控制物质进出的门，因此又被称为门通道。
离子通道的特点是：? 对离子具有选择性和专一性。
即一种通道只允许一种类型的离子通过。
这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。
简述葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程
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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营养物质进入细胞的方式
物质浓度差还受到细胞内外环境的影响。例如，温度、 酸碱度、离子强度等环境因素可影响物质的溶解度和 扩散系数，从而影响物质浓度差。
细胞膜通透性
01
细胞膜通透性是指细胞膜允许物质进入和逸出的能力。细胞膜通透性取决于膜 上通道和载体蛋白的性质和数量。
02
通道蛋白是细胞膜上的一类蛋白质，它们允许小分子物质以被动运输的方式顺 浓度差或电位差进入或逸出细胞。载体蛋白则允许相对较大的分子或离子以主 动运输的方式逆浓度差或电位差进入或逸出细胞。
能量来源
呼吸作用释放的能量一部分以热能形式散失，另一部分储存在ATP 中，供细胞代谢和生命活动的需要。
作用
呼吸作用是生物体内有机物氧化分解的主要方式，为生物提供能量， 维持生命活动的正常进行。
食物摄入
1 2 3
定义
食物摄入是指生物通过摄取食物获得营养物质的 过程。
能量来源
食物中的有机物在细胞内经过消化、吸收和代谢 转化过程，释放出能量供细胞代谢和生命活动的 需要。
被动运输
不需要消耗能量的物质运输方式，包括自由扩散 和协助扩散。
膜泡运输
通过形成囊泡的方式将物质包裹在膜内进行运输， 如内吞和外排作用。
核孔通道பைடு நூலகம்
核孔的选择性
核孔具有选择性，只允许特定大小的 分子通过。
核孔的功能
核孔参与细胞核与细胞质之间的物质 交换和信息交流，对细胞代谢和基因 表达等过程具有重要影响。
营养物质进入细胞的方式
目录
• 物质进入细胞的方式 • 物质进入细胞的通道 • 物质进入细胞的能量来源 • 物质进入细胞的影响因素 • 物质进入细胞的实例
01
物质进入细胞的方式
被动运
物质进出细胞膜的方式
专题二物质进出细胞膜的方式一、物质跨膜运输1、被动运输：分为自由扩散与协助扩散（1）自由扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。
不需要能量（ATP释放的化学能），也不需要蛋白质（载体蛋白）的协助。
H2O、O2、CO2等气体分子、甘油、脂肪酸、乙醇、苯等脂溶性物质。
（2）协助扩散：物质顺浓度梯度直接穿过双层膜进行运输。
不需要能量（ATP释放的化学能），但需要蛋白质（载体蛋白）的协助，其中分为水通道蛋白、离子通道蛋白(即门通道蛋白)、载体蛋白。
（区别：载体蛋白能与特定物质结合，通过自身构象的变化，将物质转移到膜的另一侧。
通道蛋白与所转运物质之间的结合较弱，当通道打开时能允许特定大小的物质通过，特异性不如载体蛋白强，只参与被动运输。
）2、主动运输：物质由低浓度向高浓度的方向进行运输，（也可以顺浓度梯度进行运输的），需要能量（ATP 释放的化学能），需要载体。
如葡萄糖、氨基酸、各种离子等。
葡萄糖进入红细胞是协助扩散，而进入其他细胞（除红细胞）的方式就是主动运输。
二、非跨膜运输：分为胞吞（内吞作用）与胞吐（外排作用）。
需要能量，不需要载体（通过小泡）。
三、例析计算“物质通过生物膜或磷脂分子的层数”1、离子、小分子物质通过生物膜或磷脂分子的层数离子、小分子物质以跨膜方式（自由扩散、主动运输、协助扩散）通过生物膜。
解答此类题目的方法是：明确所研究的物质运动的起点和止点→弄清物质通过的方式和经过的结构及其结构特点→注意一个等量关系“生物膜的层数=1/2磷脂分子的层数”。
此外，还要明确细胞结构中，具有双层生物膜的结构有线粒体、叶绿体、核膜（有核孔），具有单层生物膜的结构有细胞膜、液泡膜、内质网、高尔基体、溶酶体。
2、大分子物质、病菌、病毒通过生物膜或磷脂分子的层数大分子物质（如蛋白质、多糖、DNA、RNA等）、病菌、病毒等颗粒性物质不能以跨膜方式通过生物膜，而是以内吞（胞吞）、外排（胞吐）作用通过生物膜。
其原理是生物膜具有一定的流动性，能形成小泡包围大分子和颗粒性物质过生物膜，所以这些物质通过生物膜时没有穿过生物膜。
《生理学》综合题
《生理学》综合练习题一、单项选择题1、氨基酸、葡萄糖进入细胞内的过程是（）A. 单纯扩散B. 通道转运C．载体转运 D. 易化扩散2、心室肌的后负荷是指：A. 心房压力B.快速射血期心室内压C.减慢射血期心室内压D.大动脉血压3、心电图的QRS 波反映了 ()A. 左、右心房去极化B.左、右心房复极化C. 全部心肌细胞处于去极化状态D. 左、右心室去极化4、下列关于输血的叙述，哪一项是错误的A ． O 型血可少量、缓慢输给其他血型者需做交叉配血C.Rh 阳性者可接受Rh 阴性的血液B.ABO 血型相符者输血前仍D.父母的血可直接输给子女5、在等容收缩期：A ．房内压＞室内压＞主动脉压B．房内压＜室内压＞主动脉压C．房内压＝室内压＞主动脉压D．房内压＜室内压＜主动脉压6、促进肾小球滤过的动力是A ．有效滤过压B．囊内液体胶体渗透压C．血浆胶体渗透压D．囊内压7.生理情况下，血液中调节呼吸的最重要因素是A. CO2B. H＋C．O2 D. NaHCO3:8.非弹性阻力主要成分是:A ．气道阻力B .肺泡表面张力 C. 组织粘滞阻力 D. 惯性阻力9.评价肺通气功能，下列哪个指标较好:A ．潮气量B．功能余气量C．肺活量D用力呼气量10、呼吸调整中枢位于: ()A. 脊髓B. 延髓C脑桥D．大脑皮层11、平静呼吸的特点是A ．吸气是主动的、呼气是被动的B．吸气是被动的、呼气是主动的C．吸气与呼气都是主动的D．吸气与呼气都是被动的12、肺通气的直接动力是（）A. 肺内压与大气压之差B. 呼吸运动C．气体分压差与胸内压之差13、给高热病人戴冰袋冰帽降温的机理是()A. 辐射散热B. 蒸发散热C. 对流散热D. 传导散热D. 肺内压14、影响能量代谢的最主要因素是A ．肌肉活动B．精神活动C．食物的特殊动力作用D．环境温度15、人体的主要散热器官是（）A ．肺B．肾脏C．消化道D．皮肤16、对脂肪和蛋白质消化作用最强的是()A. 唾液B.胃液C.胰液D.胆汁17、 ( )阶段是整个消化过程最重要最主要的阶段A ．口腔内消化B．胃内消化C．小肠内消化D．大肠内消化18、声音传入内耳的主要途径是：A．颅骨→耳蜗B．外耳→鼓膜→听骨链→卵圆窗→内耳C．外耳→鼓膜→鼓室空气→圆窗→内耳D．外耳→鼓膜→听骨链→圆窗→内耳19、人幼年时生长素缺乏会导致()A ．呆小症B．侏儒症C．粘液性水肿D．肢端肥大症20、糖尿病人多尿属于()A.水利尿B.渗透性利尿C.尿失禁D.尿潴留21、在缺乏促甲状腺激素的情况下，甲状腺本身可适应碘的供应变化节甲状腺激素的合成、释放。
高考生物一轮复习讲义—物质出入细胞的方式及影响因素(新人教版)
高考生物一轮复习讲义—物质出入细胞的方式及影响因素（新人教版）课标要求1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。
2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
考点一各种物质出入细胞方式的比较1．物质进出细胞的方式方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度→低浓度低浓度→高浓度细胞外→细胞内细胞内→细胞外是否需要(消耗) 蛋白质不需要需要需要需要需要能量不消耗不消耗消耗消耗消耗模型举例O 2、CO2、甘油、乙醇、苯人的红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等白细胞吞噬病菌分泌蛋白的分泌影响因素浓度差浓度差；转运蛋白的种类和数量载体蛋白种类和数量；能量温度；能量提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。
(3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。
(1)源于必修1 P70“与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。
(2)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。
(3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜不是(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。
腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。
2．协助扩散中转运蛋白类型(1)载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。
(2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
简述葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程
简述葡萄糖或氨基酸跨膜转运过程
葡萄糖或氨基酸是细胞内重要的营养物质，而它们无法通过细胞膜直接进入细胞内。
因此，细胞需要通过跨膜转运蛋白来将它们引入细胞内。
跨膜转运蛋白一般分为两类：一类是直接将物质从外部移入细胞内，另一类则是将物质从细胞内向外移动。
这些蛋白质通常具有高度选择性，只能将特定的物质转运入细胞内或转运出细胞。
葡萄糖跨膜转运过程主要涉及到两种蛋白质：GLUT和SGLT。
GLUT是一类被动转运蛋白，它能将葡萄糖从高浓度区域移动到低浓度区域。
而SGLT则是一类主动转运蛋白，它能将葡萄糖从低浓度区域移动到高浓度区域，这个过程需要耗费ATP。
氨基酸跨膜转运则涉及到不同的蛋白质。
一类是Na+/氨基酸转运蛋白，它能够利用细胞内的Na+浓度梯度将氨基酸转运入细胞内。
另一类则是H+/氨基酸转运蛋白，它利用细胞内外的pH差异来将氨基酸转运入或转运出细胞。
总之，葡萄糖或氨基酸跨膜转运是细胞内充分利用外部营养物质的关键过程，而这些过程需要复杂的跨膜转运蛋白来完成。
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关于“葡萄糖、氨基酸进入细胞的方式”的探讨
发表时间：2012-07-09T14:17:31.327Z 来源：《中小学教育》2012年9月总第111期供稿作者：张恩卿
[导读] 由此可见，新旧教材对协助扩散和主动运输的描述是不同的。
张恩卿河南省濮阳市油田第三高级中学457000
俗话说：“活到老，学到老。
”特别是在生物科技日益发展、教材编写反复更新的今天，教师们需要就不断出现的新问题新现象进行探讨，从而使日常教学不断贴近科学真相。
2010年全国卷二有一道高考题就引起了生物老师的注意。
32、（9分）请回答：
（1）葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要______蛋白的协助并消耗能量，小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于______的过程。
（2）小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自______（葡萄糖浓度差、ATP的分解）。
（3）正常人体的血糖含量为80～120mg/dl,机体长时间运动时，血糖不断被消耗，此时胰岛细胞分泌的______增加，该分泌物可促进机体内的_____分解，使血糖含量维持在正常水平。
（4）当血糖浓度高于180mg/dl时，部分葡萄糖随尿液排出体外。
该过程影响肾脏对水的重吸收从而导致_____增多，此时收集尿液并加入班氏试剂，经加热后尿液颜色呈______。
（5）当体内血糖浓度降至50mg/dl时，人会感觉头昏，其原因是_____。
答案：（1）载体主动运输（2）葡萄糖浓度差（3）胰高血糖素肝糖原（4）尿量砖红色（5）脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解，较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需要（其他合理答案也可）
此题考查葡萄糖的运输方式，以及血糖的调节。
这道题目引起老师的关注，主要是因为（1）（2）两道题目中涉及到了葡萄糖的运输方式，而这部分内容在新旧教材中的描述是不一样的。
在物质的跨膜运输方式上，高中教材涉及到三种方式，即被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输、胞吞胞吐。
对自由扩散、胞吞胞吐这两种运输方式的描述，新旧教材都是一样的，但对协助扩散和主动运输的描述是有差别的，具体如下：在旧教材中，没有提到协助扩散，但是讲到“主动运输的特点是被选择洗手的物质是从浓度低的一侧，通过细胞膜运输到浓度高的一侧，必须有载体蛋白的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量”。
虽然教材对于主动运输有这样的定义，但是在日常教学中，教师普遍认为只要不是自由扩散就是主动运输，而进行自由扩散的物质很少，所以大部分的小分子和离子的运输都是按照主动运输对待的，协助
扩散的例子仅见于红细胞吸收葡萄糖，其它细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。
新教材中的描述是这样的：“离子和一些较大的分子如葡萄糖等，不能自由地通过细胞膜。
镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质，能够协助葡萄糖等一些物质顺浓度梯度跨膜运输……Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由的通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。
”
若按照新版教材的理解，结果应是这样的：物质（小分子或离子）出入细胞膜是协助扩散还是主动运输不是取决于分子或离子的性质，而是取决于物质的浓度。
氨基酸、葡萄糖和各种离子出入细胞时，若从高浓度的一侧到低浓度的一侧，只需载体，不消耗细胞内释放的能量，都称之为协助扩散；若这些物质从低浓度的一侧到高浓度的一侧，这时既需要载体又需要消耗能量，称之为主动运输。
由此可见，新旧教材对协助扩散和主动运输的描述是不同的。
那么事实情况到底是怎么样的？河南郑州的张俊杰老师和北京师范大学生命科学学院细胞生物学博士生导师桑建利老师就这一问题进行了对话，桑建利老师的回答是“新版教材的论述是正确的，旧版的论述显然不对。
对于小分子或离子来说，跨细胞质膜运输是采取被动运输还是主动运输取决于物质跨膜的电化学梯度，并不是某种分子一定是主动运输，而某种分子一定是被动运输。
”
针对这个问题，汪堃仁主编的《细胞生物学》一书中也有详细的介绍，在87页，书中这样介绍被动运输：“通过自由扩散或者通过促进扩散，物质顺着浓度，由高浓度想低浓度运动，运动的动力来自浓度梯度，不需要由细胞提供代谢能量，这种物质运输的过程称为被动运输。
”另外书中还介绍了参与被动运输的几种重要的运输蛋白，其中就有运输糖、氨基酸或金属离子的载体蛋白。
在书中的92页，是这样介绍主动运输的：“主动运输与上述的被动运输不同，在主动运输过程中，物质逆着浓度梯度由低浓度想高浓度运输，在此过程中需要提供能量。
”书中介绍了在动物细胞中主要有几种通过“泵”的主动运输，如钠钾泵（即Na+—K+—ATP酶）、钙泵（即Ca+—ATP酶）以及钠泵和载体协同运输系统。
书中这样介绍葡萄糖的运输“一般认为，动物细胞对葡萄糖和氨基酸的主动运输不直接需要ATP水解的能，而是由于钠泵排出的Na+所产生的电位梯度的作用使物质进入细胞……钠泵需要ATP提供能量不断将Na+泵出细胞外，造成细胞外的Na+高于细胞内，由此产成了电位梯度。
Na+与糖分别与载体蛋白的不同位点结合，借电位梯度的力量使Na+与糖相伴进入了膜内侧……一般认为，小肠上皮细胞吸收葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖以及各种氨基酸，是通过这种途径逆着浓度梯度进行运输的。
”
由此可见，桑建利老师的话是很有道理的，新教材的改编使知识更加符合真相，判断葡萄糖、氨基酸等的运输方式必须根据其运输方向，若为逆浓度则是主动运输，若为顺浓度，则为协助扩散。