被动运输——自由扩散和协助扩散的特点和实例

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问题探讨
图1.人工脂双层膜对不同分子的通透性
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图2.生物膜和人工膜对多种物质的通透性
思考：水是如何进出细胞的？
资料1：水分子比较小，可以自由穿过人工膜。后来的研究发现，水分子在通过细胞 膜时的速率高过人工膜，由此推断细胞膜上可能存在特殊的输送水分子的通道。
资料2:1988年，美国科学家阿格雷在分离纯 化多种红细胞膜上的蛋白质时，发现了个疏 水性跨膜蛋白（命名为 “AQP1”），他将含 有AQP1蛋白和不含有此蛋白的细胞进行了对 比实验，将这2种细胞放在同一水溶液中，结 果如图。后来，为了进一步验证，科研人员 将AQP1导入脂质体中进行重组脂质体实验， 结果发现，重组脂质体对水的转运活性比普 通脂质体高出了10倍。
蛋白数量限制
速
度
浓度差
自由扩散
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协助扩散
课堂总结
水分子进出细胞
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属于
被动运输
包括ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
自由扩散
穿过
磷脂双分子 层
协助扩散
借助
转运蛋白
包括
载体蛋白 通道蛋白
如
水通道蛋白
被动运输
物质跨膜运输 的方式
浓度梯度
被动 运输
自由 扩散
协助 扩散
顺浓度梯度 顺浓度梯度
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是否需要 转运蛋白
不需要
需要
是否 消耗能量
实例
不消耗
O2、CO2、尿素、甘油、 乙醇等
不消耗 葡萄糖通过红细胞膜
被动运输
思考.下面两幅图分别对应哪种物质运输方式？请说明原因。
P点后速率受转运
扩 散
第四章 被动运输
第3节 自由扩散和协助扩散的特点和实例
被动运输
像水分子这样，物质以 __扩___散__方__式___进出细胞， __不___需__要_____消耗细胞内化学 反应所释放的_能___量____，这 种物质跨膜运输方式称为 __被___动__运__输____。被动运输分 为自__由___扩__散__和_协___助__扩__散___两 类。
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被动运输
水分子很小，不带电荷但具 有极性，尽管能够以自由扩散 过膜，但是更多的是借助细胞 膜上的水通道蛋白以协助扩散 的方式进出细胞。
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被动运输
正常成年人每天产生的原尿 约为180 L，最终只有约1.5 L 的尿液排出。其他的水去哪了？
被肾小管细胞吸收进入血液 了。该过程需要水分子大量、 快速通过细胞膜进入肾脏细胞， 自由扩散的运输速率远不能满 足生命活动的需要，而协助扩 散能提高水的转运速率。
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激素
血 管
激素 受体
自由扩散和协助扩散
载体蛋白
通道蛋白
转运特点
只容许与自身结合部位相适应的 只容许与自身通道的直径和形状相适配，
分子或离子通过
大小和电荷相适宜的分子或离子通过
自身构象
改变
不改变
是否与转运的 分子结合
结合
不结合
是否有特异性
具有
具有
实例
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葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞