Question

葡萄糖在人体内被跨膜吸收的机制和途径？

Answer 1

（1）葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要蛋白的协助并消耗能量，小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于 的过程。 （2）小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，葡萄糖由上皮细胞进入血液，驱动该转运过程的动力来自 （葡萄糖浓度差、ATP的分解）。
分析：第一小题小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收是主动转运的过程，所以需要载体蛋白的协助。第二小题依据血液中的葡萄糖不断被消耗，浓度比小肠上皮细胞较低，其动力来源自浓度差，可以判断葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液的过程是易化扩散，需要载体蛋白的协助但不消耗能量，属于被动转运，其动力来自葡萄糖的浓度差。
（模拟试题）饭后，小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高，此时对葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液的叙述，正确的是（ B ）
A．葡萄糖的跨膜运输不需要载体，但消耗ATP分解释放的能量
B．葡萄糖的跨膜运输需要载体，但不消耗ATP分解释放的能量
C．葡萄糖的跨膜运输需要载体，也消耗ATP分解释放的能量
D．葡萄糖的跨膜运输不需要载体，也不消耗ATP分解释放的能量
疑难问题：葡萄糖的转运在人体内方式有多种，如进入红细胞是易化扩散，进入小肠上皮细胞是伴随运输（属于主动转运），由小肠上皮细胞进入血液是易化扩散。说明物质的跨膜运输是比较复杂的生命运动，很多机理还有待于研究，同时也说明细胞膜的研究还在进行中，因为到目前为止细胞膜的结构仍然停留在流动镶嵌模型。
1．小肠上皮细胞吸收葡萄糖
小肠上皮细胞吸收葡萄糖等有机物，是伴随Na+从细胞外流入细胞内完成的，属于主动转运中的伴随运输。完成这种运输的载体蛋白有两个结合位点，必须同时与Na+和葡萄糖分子结合才能完成。这种运输关键取决于Na+形成的电化学梯度（Na+-K+泵消耗ATP维持Na+的电化学梯度），此时葡萄糖仍然由低浓度向高浓度运输（以前我一直认为，饭后小肠内的葡萄糖浓度高于细胞内）。
有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开，足有400平方米之大，这么大的吸收面积足以导致分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。因此，葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞的方式为逆浓度梯度的主动转运。
摘录有关的资料帮助理解。
葡萄糖主动转运所需的能量不是直接来自ATP的分解，而是来自膜外Na+的高势能；但造成这种高势能的钠泵活动是需要分解ATP的，因而糖的主动转运所需的能量还是间接地来自ATP，为此把这种类型的转运称为继发性主动转运，或称为联合转运（cotransport）。每一种联合转运也都与膜中存在的特殊蛋白质有关，称为转运体（transporter）；而且在不同的情况下，被转运的物质分子有的与Na+移动的方向相同，有时两者方向相反。甲状腺细胞特有的聚碘作用，也属于继发性主动转运。
关于葡萄糖在人体细胞内的转运问题

2．小肠上皮细胞的葡萄糖进入血液
由于主动转运的进行，上皮细胞的葡萄糖浓度明显大于周围组织液中的葡萄糖浓度，所以葡萄糖分子又以易化扩散的方式通过小肠上皮细胞膜进入到组织液中，再进入血液。
感悟（参考同行）：现在课标教材又讲易化扩散了，而且特别讲了在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进出细胞。当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，细胞则通过主动转运吸收这些营养物质。进入小肠绒毛上皮细胞内的葡萄糖和氨基酸则以协助扩散的方式通过基底膜入血。肾小管管壁上皮细胞葡萄糖和氨基酸的转运情况与小肠绒毛上皮细胞的类似。人体内其他细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取则都属于协助扩散。
判别主动转运还是易化扩散以前一直认为只有需要能量是判断的标准，其实现在看来，只要看浓度高低就可以，如高浓度到低浓度就是易化扩散，包括钠离子和钾离子在神经细胞上的跨膜运输。