淺析高考題辨析主動運輸

摘 要： 物質跨膜運輸是在近幾年的高考中經常考查的知識點。本文通過對近幾年高考中關于物質運輸相關習題的分析，探討主動運輸方向與濃度高低的關系及常見物質的運輸方式辨析等問題。

關鍵詞： 主動運輸 被動運輸 順濃度梯度 逆濃度梯度

在近幾年的高考中關于物質運輸的考題經常出現，在平時的教學中關于主動運輸的內容也存在一些不同的觀點，比如主動運輸物質能否順濃度梯度從高濃度到低濃度？離子、葡萄糖、氨基酸等物質進出細胞都是主動運輸？下面從幾道高考題的分析辨析物質主動運輸過程中的方向和濃度高低的關系及常見物質的運輸方式。

1.主動運輸過程中物質的濃度與運輸的方向間的關系

例：（2010全國卷II：32）（2）小腸上皮細胞中的葡萄糖濃度比血液中的高，葡萄糖由上皮細胞進入血液，驅動該轉運過程的動力來自于（葡萄糖濃度差、的分解）。答案：葡萄糖濃度差。

此題很多人認為，這里的運輸方式是主動運輸，應該消耗ATP。在平時的教學中很多老師會講到葡萄糖進入紅細胞的方式是協助擴散，進出其他細胞的方式是主動運輸。

小腸上皮細胞中的葡萄糖濃度比血液中的高，是該題的重要信息。也就是說，這里的葡萄糖是順濃度梯度從高濃度的地方向低濃度的地方。關于物質主動運輸的方向和濃度的關系，也有老師認為，主動運輸也可以從高濃度到低濃度。我不贊同這個觀點。

王金發的《細胞生物學》認為：被動運輸傾向于細胞內外物質濃度的平衡，這種運輸不消耗化學能。主動運輸是打破細胞內外物質濃度的平衡，使用化學能去建立濃度梯度。這表明主動運輸只能是從低濃度向高濃度逆濃度梯度的運輸，產生更大的濃度差。這里的葡萄糖是從高濃度向低濃度的運輸，傾向于濃度的平衡；方式應該不是主動運輸，而是被動運輸；不需要消耗化學能，即ATP的分解。需要說明的是，被動運輸依然需要能量，只是能量的來源不是細胞產生的化學能。比如這題里面的能量就是葡萄糖濃度差產生的。

綜上分析，發生主動運輸的物質一定是從低濃度到高濃度的逆濃度梯度的運輸；物質從高濃度到低濃度的運輸一定不是主動運輸。

2.常見物質的運輸方式分析

在高中我們經常考查的物質主要是離子無機鹽中的Na⁺ K⁺，小分子物質葡萄糖和氨基酸。先看下面的高考題：

（安徽2012.2.）蛙的神經元內、外Na⁺ 濃度分別是15mmol/L和120mmol/L。在膜電位由內負外正轉變為內正外負過程中有Na⁺ 流入細胞，膜電位恢復過程中有Na⁺ 排出細胞。下列判斷正確的是（ ）

A.Na⁺ 流入是被動運輸、排出是主動運輸

B.Na⁺ 流入是主動運輸、排出是被動運輸

C.Na⁺ 流入和排出都是被動運輸

D.Na⁺ 流入和排出都是主動運輸。

解析：神經元上動作電位是由Na⁺ 的內流造成的，順濃度梯度運輸，此過程沒有消耗能量，為被動運輸，而恢復靜息電位時，Na⁺ 排出，逆濃度梯度運輸，需要消耗能量，所以為主動運輸。答案：A。

（海南2011.27.）原尿中葡萄糖、氨基酸等物質的濃度與血漿中的基本相同。原尿經腎小管上皮細胞的選擇性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情況下尿液中不含葡萄糖。腎小管上皮細胞中的葡萄糖通過被動運輸的方式進入組織液。下圖為腎小管及相關結構示意圖。

回答問題：漢水丑生的生物同行”超級群整理校對（1）腎小管上皮細胞中的葡萄糖濃度____________________（高于、低于、等于）組織液中的。

（2）原尿中的葡萄糖進入腎小管上皮細胞的運輸方式是____________________，需要____________________的參與。

答案：（1）高于（2）主動運輸，載體與ATP

通過上面的高考題，我們明顯發現，某種物質的運輸方式并不是固定的，而是在不同情況下采用不同方式。在平時的教學中很多老師并沒有在意，只是籠統地說，一些離子、葡萄糖、氨基酸等化合物主要采用主動運輸的方式進出細胞。這個說法明顯欠妥。

筆者認為，離子、氨基酸、葡萄糖等物質到底采用哪種方式運輸，其判斷依據還是應該看其運輸方向和濃度的關系。若從高濃度向低濃度的順濃度梯度運輸則屬于被動運輸，若是從低濃度向高濃度的逆濃度梯度運輸則屬于主動運輸。

參考文獻：

[1]王金發.細胞生物學.北京：科學出版社，2006：103-104.

[2]陶勇.小腸上皮細胞中葡萄糖進入血液中的動力—全國II卷第32題第（2）小題.中學生物教學，2010（8）：60-61.

[3]柯尊明.再議主動運輸中物質跨膜運輸的方向.中學生物教學，2010（11）：38.