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蒋世禄的生物课堂内外

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【转载】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  

2013-06-13 17:17:26|  分类: 教材研究探讨 |  标签: |举报 |字号 订阅

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到了郑州张俊杰老师和桑建利老师(北京师范大学生命科学学院细胞生物学博士生导师,负责人教版高中生物教材必修1的学科知识把关)的对话,供大家尤其是教过旧版本的老师学习。

桑老师:您好!
我是郑州市生物教研室的张俊杰老师,据赵占良老师介绍,您是细胞生物学方面的专家,现想就细胞生物学的一个问题向您请教。
在物质的跨膜运输方式上,高中教材涉及到四种方式,即自由扩散、协助扩散、主动运输、内吞和外排(新版本教材称胞吞和胞吐)。对自由扩散、内吞和外排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。
若按照旧版本教材的理解:
1.物质(小分子或离子)出入细胞膜是协助扩散还是主动运输取决于分子或离子的性质,而与物质的浓度无关。且协助扩散的例子极为少见,仅见于红细胞吸收葡萄糖这一例子(高校细胞生物学教材中也仅列举这一个例子),其它细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。
2.氨基酸、葡萄糖和各种离子都是以主动运输的方式出入细胞(暂不考虑离子通道),不论这些物质浓度的高低,都只能是以主动运输的方式出入细胞,主动运输通过消耗能量既能将物质从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧;也可以通过消耗能量将物质从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧,这时物质既顺着浓度梯度又消耗能量,运输的速度会大大加快。
但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,通过下面这一个例子就可以清楚看到二者的不同:
饭后(肠腔葡萄糖的浓度是很高的),葡萄糖是以何种方式被小肠上皮细胞吸收的?
若按照旧版本教材的理解,葡萄糖无论什么时候都是以主动运输的方式进入细胞的,当然是主动运输。此时既顺着浓度梯度又消耗能量,细胞对葡萄糖的吸收速度也大大加快。
若按照新版本的理解则是:开始肠腔葡萄糖的浓度高于小肠上皮细胞的,此时葡萄糖进入小肠上皮细胞仅需要载体,不需要消耗能量,因此,此时这种运输方式称之为协助扩散,只有当肠腔葡萄糖的浓度低于小肠上皮细胞中的浓度时,才消耗能量,这时才以主动运输的方式进入小肠上皮细胞。
请问桑老师,我们应该怎样正确理解这两种运输方式?请您能于百忙之中不吝赐教,在此我代表郑州市的高中生物教师向您表示感谢!
顺祝工作愉快!

张老师:
    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。你们可参考一下较新版本的大学教材,会有详细的论述。
祝好。
桑建利
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