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蒋世禄的生物课堂内外

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有关物质运输的几个文章  

2012-05-04 23:08:14|  分类: 教学参考资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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协助扩散的两种方式 - 蒋迎仙 - 蒋迎仙的生物课堂内外
 

2.水分子通过细胞膜的方式

人教版必修1教材P70指出:水分子进出细胞是自由扩散,教材P74科学前沿介绍了水通道蛋白。

有些老师会感到疑问:水分子到底是哪种方式通过细胞膜的?

具有极性的水分子非常小,可以通过脂膜运动产生的间隙以自由扩散方式通过细胞膜。但某些细胞在低渗溶液中对水的通透性很高, 很难以简单扩散来解释。如将红细胞移入低渗溶液后,很快吸水膨胀而溶血,而水生动物的卵母细胞在低渗溶液不膨胀。因此,人们推测水的跨膜转运除了简单扩散外, 还存在某种特殊的机制, 并提出了水通道的概念。1988年在人体细胞中发现了一种存在生物膜上的分子量为28000的具有通透水分功能的内在蛋白被称为水通道蛋白(water channel protein)或称为水孔蛋白。其作用是通过减小水越膜运动的阻力而使细胞间水分迁移的速率加快。

水通道并不是在所有的细胞膜都有存在。目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种,被命名为水通道蛋白(Aquaporin,AQP),均具有选择性的让水分子通过的特性。在动物中如肾脏、眼睛、脑中都存在水通道。在实验植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中已发现35个这类水通道。

因此,水通过细胞膜有2种方式:没有水通道存在的时候,以自由扩散通过;在有水通道存在的时候,由于通过水通道要比通过磷脂的速率快得多,所以主要以协助扩散方式通过细胞膜。

3.离子通过细胞膜的方式

有的老师对学生强调:离子通过细胞膜的方式都是主动运输。其实离子可以通过主动运输进出细胞膜,也可以通过离子通道进行协助扩散进出细胞膜。比如Na+和K+出入细胞的方式。正常情况下细胞膜外钠离子浓度高于膜内;膜内钾离子浓度高于膜外。Na+通过神经细胞膜内流是顺浓度梯度经过离子通道的协助扩散,外流是逆浓度梯度经过钾-钠泵的主动运输;K+内流是逆浓度梯度经过钾-钠泵的主动运输,外流是顺浓度梯度经过离子通道的协助扩散。

协助扩散的两种方式 - 蒋迎仙 - 蒋迎仙的生物课堂内外

 

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协助扩散的两种方式 - 蒋迎仙 - 蒋迎仙的生物课堂内外

 

《分子与细胞》教材中几个常见问题析疑(转)

【引用】葡萄糖如何进入小肠绒毛细胞

再议主动运输中物质跨膜运输的方向

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