淺析葡萄糖和氨基酸的跨膜運輸方式

【兩方面的界定】

1、協(xié)助擴(kuò)散與主動運輸?shù)膮^(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是不是濃度梯度?

協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸都屬于載體介導(dǎo)的跨膜運輸方式，它們之間的關(guān)鍵區(qū)別在于實現(xiàn)跨膜轉(zhuǎn)運是否需要能量。協(xié)助擴(kuò)散的動力來自于濃度梯度，故不需要能量。而主動運輸因為一般是逆濃度梯度或電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運，所以需要能量，其運輸過程所需能量來源有三種：ATP直接供能、ATP間接供能和光能驅(qū)動。

由此可見，葡萄糖和氨基酸這兩種分子的跨膜運輸方式是主動運輸還是自由擴(kuò)散，其衡量標(biāo)準(zhǔn)不是濃度梯度，而是要看其是否需要能量。從根本上講，這兩種運輸方式的差異在于載體的類型不同。

2、在不同功能的細(xì)胞中同一物質(zhì)的跨膜運輸?shù)姆绞绞遣皇窍嗤?

對不同功能的細(xì)胞而言，其細(xì)胞膜上的載體蛋白會有明顯的差異。那么同一物質(zhì)的跨膜運輸方式是不是相同的呢?下面以葡萄糖和氨基酸在不同細(xì)胞中跨膜運輸?shù)那闆r為例來進(jìn)行說明。

從當(dāng)前的人體生理研究成果來看，葡萄糖和氨基酸的跨膜運輸分屬兩類。

一類是鈉離子協(xié)同的繼發(fā)性主動運輸，實例有小腸紋狀緣(小腸上皮細(xì)胞頂面)和腎小管刷狀緣(腎小管上皮細(xì)胞頂面)對葡萄糖及氨基酸的轉(zhuǎn)運。

另一類是載體介導(dǎo)的易化擴(kuò)散，即協(xié)助擴(kuò)散，實例包括全身組織細(xì)胞對葡萄糖和氨基酸的攝取，以及小腸上皮細(xì)胞內(nèi)和腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖與氨基酸向細(xì)胞間隙的轉(zhuǎn)運。可見葡萄糖和氨基酸物質(zhì)的跨膜運輸方式到底屬于哪一種，不能籠統(tǒng)地去講，要依具體情況而定。

【葡萄糖與鈉離子的協(xié)同運輸】

鈉驅(qū)動的葡萄糖載體蛋白有兩個結(jié)合位點，可分別與細(xì)胞外的鈉離子、葡萄糖結(jié)合。當(dāng)鈉離子、葡萄糖分別與該載體結(jié)合后，載體蛋白則借助鈉鉀泵建立的電位梯度，將鈉離子和葡萄糖同時運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)。從某種意義上說，鈉離子和葡萄糖運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)都屬“載體協(xié)助的被動轉(zhuǎn)運”。鈉、鉀離子經(jīng)過離子通道的情況屬于通道蛋白介導(dǎo)的促進(jìn)擴(kuò)散(促進(jìn)擴(kuò)散又稱易化擴(kuò)散)。葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞屬于載體蛋白介導(dǎo)的促進(jìn)擴(kuò)散，也就是所謂的協(xié)助擴(kuò)散。

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