葡萄糖氨基酸是主動(dòng)運(yùn)輸還是協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞

1、葡萄糖、氨基酸是主動(dòng)運(yùn)輸還是協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的？井中之蛙新課程必修一 P76:在順濃度梯度情況下，葡萄糖、氨基酸等分 子可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。我想請(qǐng)教的問(wèn)題是:1、在順濃度梯度情況下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞 對(duì)所有的細(xì)胞都是這樣嗎？2、那么在逆濃度梯度情況下，葡萄糖、氨基酸等分子進(jìn)入 細(xì)胞的方式是什么呢？3、人體小腸吸收葡萄糖、氨基酸分子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸， 那么，當(dāng)很饑餓的人在飯后其吸收葡萄糖、氨基酸分子的 方式是協(xié)助擴(kuò)散嗎？搜到了鄭州張俊杰老師和桑建利老師（北京師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)博士生導(dǎo)師，負(fù)責(zé)人教版高中生 物教材必修 1 的學(xué)科知識(shí)把關(guān)）的對(duì)話，供大

2、家尤其是教 過(guò)舊版本的老師學(xué)習(xí)。桑老師:您好！ 我是鄭州市生物教研室的張俊杰老師， 據(jù)趙占良老師介紹， 您是細(xì)胞生物學(xué)方面的專家，現(xiàn)想就細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)問(wèn) 題向您請(qǐng)教。在物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式上，高中教材涉及到四種方式，即 自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、內(nèi)吞和外排（新版本教 材稱胞吞和胞吐）。對(duì)自由擴(kuò)散、內(nèi)吞和外排這兩種運(yùn)輸 方式的描述，新舊教材都是一樣的，但對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng) 運(yùn)輸?shù)拿枋鍪怯胁顒e的，具體如下。若按照舊版本教材的理解： 1物質(zhì)（小分子或離子）出入細(xì)胞膜是協(xié)助擴(kuò)散還是主動(dòng) 運(yùn)輸取決于分子或離子的性質(zhì)，而與物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)。且 協(xié)助擴(kuò)散的例子極為少見，僅見于紅細(xì)胞吸收葡萄糖這一 例子（高校

3、細(xì)胞生物學(xué)教材中也僅列舉這一個(gè)例子），其 它細(xì)胞吸收葡萄糖的方式則是主動(dòng)運(yùn)輸。2氨基酸、 葡萄糖和各種離子都是以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞匠鋈?細(xì)胞（暫不考慮離子通道），不論這些物質(zhì)濃度的高低， 都只能是以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞匠鋈爰?xì)胞，主動(dòng)運(yùn)輸通過(guò)消耗 能量既能將物質(zhì)從低濃度的一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛鹊囊粋?cè)；也 可以通過(guò)消耗能量將物質(zhì)從高濃度的一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛鹊?一側(cè)，這時(shí)物質(zhì)既順著濃度梯度又消耗能量，運(yùn)輸?shù)乃俣?會(huì)大大加快。但按照新版教材的理解，結(jié)果應(yīng)是這樣的： 物質(zhì)（小分子或離子）出入細(xì)胞膜是協(xié)助擴(kuò)散還是主動(dòng)運(yùn) 輸不是取決于分子或離子的性質(zhì)， 而是取決于物質(zhì)的濃度。 氨基酸、葡萄糖和各種離子出入細(xì)胞時(shí)，若從高濃度的

4、一 側(cè)到低濃度的一側(cè)，只需載體，不消耗能量，都稱之為協(xié) 助擴(kuò)散；若這些物質(zhì)從低濃度的一側(cè)到高濃度的一側(cè)，這 時(shí)既需要載體又需要消耗能量，稱之為主動(dòng)運(yùn)輸。由此可見，新舊教材對(duì)協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)拿枋鍪遣煌?的，通過(guò)下面這一個(gè)例子就可以清楚看到二者的不同： 飯后（腸腔葡萄糖的濃度是很高的），葡萄糖是以何種方 式被小腸上皮細(xì)胞吸收的？若按照舊版本教材的理解，葡萄糖無(wú)論什么時(shí)候都是以主 動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞的，當(dāng)然是主動(dòng)運(yùn)輸。此時(shí)既順著 濃度梯度又消耗能量，細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收速度也大大加 快。若按照新版本的理解則是：開始腸腔葡萄糖的濃度高于小 腸上皮細(xì)胞的，此時(shí)葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞僅需要載體， 不需

5、要消耗能量，因此，此時(shí)這種運(yùn)輸方式稱之為協(xié)助擴(kuò) 散，只有當(dāng)腸腔葡萄糖的濃度低于小腸上皮細(xì)胞中的濃度 時(shí)，才消耗能量，這時(shí)才以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入小腸上皮 細(xì)胞。請(qǐng)問(wèn)桑老師，我們應(yīng)該怎樣正確理解這兩種運(yùn)輸方式？請(qǐng) 您能于百忙之中不吝賜教，在此我代表鄭州市的高中生物 教師向您表示感謝！順祝工作愉快！張老師：新版教材的論述是正確的，舊版的論述顯然不對(duì)。對(duì) 于小分子或離子來(lái)說(shuō)，跨細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)輸是采取被動(dòng)運(yùn)輸還 是主動(dòng)運(yùn)輸取決于物質(zhì)跨膜的電化學(xué)梯度，并不是某種分 子一定是主動(dòng)運(yùn)輸，而某種分子一定是被動(dòng)運(yùn)輸。 你們可參考一下較新版本的大學(xué)教材，會(huì)有詳細(xì)的論述。 祝好。桑建利幾位老師，您們好，我在“雙螺旋”的博

6、客上看到了這種說(shuō)法，似乎與上述描述有些矛盾的 地方“小腸中存在大量的葡萄糖，會(huì)形成順濃度梯度進(jìn)入上皮細(xì)胞，所以是協(xié)助擴(kuò)散。 ”其實(shí)是 不正確的。 一方面， 人體吃進(jìn)的主要糖類物質(zhì)是淀粉而不是葡萄糖，淀粉分解成葡萄糖需要過(guò)程和時(shí)間； 另一方面， 人體的小腸全長(zhǎng)約為 56 米， 小腸腔面有許多黏膜和黏膜下層向腸 腔突出而形成的環(huán)形的皺襞，以及皺襞的絨毛，由于皺襞絨毛的存在，使小腸面積增大了30 倍，另外，小腸上皮細(xì)胞上約有 1700 條微絨毛，又使小腸的吸收面積增大了20 倍，總之，小腸的表面積比原來(lái)的表面積增大了 600 倍左右。 有人經(jīng)過(guò)計(jì)算， 發(fā)現(xiàn)小腸的吸收面積 如果全部展開， 足有 400 平方米之大， 這么大的吸收面積， 足以導(dǎo)致分解后在局部形成的葡 萄糖濃度比小腸上皮細(xì)胞中的要低。 因此， 葡萄糖被吸收進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式是主動(dòng)運(yùn) 輸。由于主動(dòng)運(yùn)