Question

逆浓度梯度运输一定是主动运输吗

Answer 1

主动运输的概念是：

物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。



其中，有三个关键词：逆浓度、载体蛋白、能量。载体蛋白和能量是没有异议的。但在做题的时候，我们总会对浓度梯度产生怀疑：主动运输可以顺浓度梯度进行吗？

1 回溯

在我上高中的时候，大家是这样判断运输方式的。

能进行自由扩散的有：脂溶性小分子、气体小分子和水；能进行协助扩散的只有一个特例：葡萄糖进入红细胞；其余的离子和小分子都是主动运输（包括葡萄糖进入其他细胞，也包括红细胞运输其他物质）。

上述的排除法是有科学性错误的。教材的描述是没有问题的，错误来自于教辅资料的不当解读。于是，现行教材在这部分做了强调。



现行教材强调，协助扩散是顺浓度梯度进行，主动运输是逆浓度梯度进行。课后题思维拓展明确指出，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入细胞。这说明，协助扩散不只是葡萄糖进入红细胞这一个特例。

然后，教辅资料进入了新题、老题并行的尴尬时期。老题是用排除法来做的，新题又和现行教材一致。做题、讲题的时候，老师们艰难地自圆其说，有些人格分裂。

终于，新教材再次出手了。课后题中有这样一道判断题。

主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要消耗细胞的能量，也需要借助膜上的载体蛋白。（ ）



这一题的答案是正确的！

主动运输都是逆浓度梯度进行的！

2. 怎么解释主动运输的曲线图？

教辅资料特别爱用这个曲线图，让你判断它所表示的跨膜运输方式，通常标答给的是主动运输。



整个过程中，细胞不断在吸收某种物质。P点之前，胞外浓度高于胞内，从高浓度向低浓度运输；P点之后，胞外浓度低于胞内，从低浓度向高浓度运输。

那么，这幅图可以表示主动运输吗？

答案是肯定的。

但是，只有P点之后的逆浓度梯度为主动运输，P点之前的顺浓度梯度为被动运输[1]。准确来说，该图同时表示了被动运输和主动运输。

3. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输吗？

刚吃过饭时，小肠内葡萄糖浓度高，小肠上皮细胞内葡萄糖浓度低。此时，小肠上皮细胞通过主动运输吸收葡萄糖，那主动运输不就可以从高浓度到低浓度吗？



这个问题一直困扰着我，直到我在一篇文

章[2]中找到了答案。

小肠上皮细胞靠近肠腔一侧的细胞膜呈“刷”状，这大大增加了细胞膜的表面积，有人经过计算，发现小肠的吸收面积如果全部展开约有400m2。



这么大的吸收面积，足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的更低。

所以，葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞是从低浓度向高浓度运输，需要载体，需要细胞提供能量，属于主动运输。

葡萄糖从小肠绒毛上皮细胞出去进入组织液又是协助扩散。

另外，肾小管重吸收葡萄糖也属于主动运输。



这个考点曾在全国卷和海南卷中出现过。

2010年全国卷II，32

（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于 （葡萄糖浓度差、ATP的分解）。

答案：葡萄糖浓度差

解析：考查小肠上皮细胞向组织液运输为协作扩散，与浓度差有关。

2011年海南卷，27



(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度________(高于、低于、等于)组织液中的。

(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是________，需要_______________的参与。

答案：(1)高于　(2)主动运输　载体、能量(ATP)

解析：

（1）考查肾小管上皮细胞浓度高于组织液，进行协助扩散。

（2）考查葡萄糖从肾小管官腔进入上皮细胞是从低浓度到高浓度，为主动运输。

Answer 2

Answer 3

逆浓度梯度运输一定是主动运输，因为逆浓度梯度运输一定要消耗能量才能进行。