Question

下图1为人的小肠上皮细胞与肠腔组织液之间的部分物质交换示意图，①~③表示不同的膜转运蛋白。图2表示在不同的葡萄糖浓度下小肠上皮细胞膜上两种葡萄糖载体（SCLT和GLUT，其中SGLT为主动运输载体）的转运速率。请回答下列问题：

（1）图1中，小肠上皮细胞膜上直接参与葡萄糖转运的蛋白质有___________________（填数字），葡萄糖的跨膜运输方式有_______________。

（2）葡萄糖通过③进入小肠上皮细胞的动力来自膜两侧的Na⁺浓度梯度，该浓度梯度的维持需要消耗ATP。某药物对②的功能具有抑制作用，使用该药物后，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的速率将____________其原因是________________。

（3）据图2分析，进食后，小肠上皮细胞主要通过___________（填“SGLT”或“GLUT”）载体转运葡萄糖，该载体对应于图1中的___________（填数字）。

（4）人体骨骼肌细胞直接从所处的内环境中吸收葡萄糖，而内环境中的葡萄糖含量相对稳定，据此推测骨骼肌细胞膜上转运葡萄糖的蛋白是_______________（填“SGLT”或“GLUT”）。

Answer

①、③ 主动运输、协助扩散 下降 抑制②的功能使Na+运出小肠上皮细胞的速率下降，导致小肠上皮细胞和肠腔之间的Na+浓度梯度减小，不利于③运输葡萄糖 GLUT ① GLUT

【解析】

物质跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散从高浓度向低浓度运输，不需要载体协助，也不需要能量；协助扩散是从高浓度向低浓度运输，需要载体协助，但不消耗能量；主动运输从低浓度向高浓度运输，既需要载体协助，也需要消耗能量。

图2根据题意和图示分析可知：SGLT和GLUT，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体；分析题图曲线可知，协助扩散发生的同时，主动运输也在发生。只不过很低浓度下，主动运输的载体就达到饱和；高浓度情况下，需要依赖于协助扩散和主动运输提高吸收速率，主要吸收方式是协助扩散，协助扩散是主动运输方式的3倍。

（1）通过图1可知，小肠上皮细胞膜上直接参与葡萄糖转运的蛋白质有①③，其中①表示葡萄糖从小肠上皮细胞内高浓度环境到组织液低浓度环境，需要载体属于协助扩散，③葡萄糖从肠腔低浓度环境到小肠上皮细胞高浓度环境，逆浓度且需要载体蛋白属于主动运输。

（2）某药物对②的功能具有抑制作用，使用该药物后，葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的速率将下降，其原因是抑制②的功能使Na+运出小肠上皮细胞的速率下降，导致小肠上皮细胞和肠腔之间的Na+浓度梯度减小，不利于③运输葡萄糖。

（3）据图2分析，进食后，经过消化，肠腔里葡萄糖浓度很高，小肠上皮细胞主要通过CLUT载体转运葡萄糖，属于协助扩散，该载体对应于图1中的①。

（4）通过图2可知，SGLT转运速率受葡萄糖浓度影响小，为主动运转；GLUT转运速率受葡萄糖浓度影响大，为协助转运，人体骨骼肌细胞直接从所处的内环境中吸收葡萄糖，而内环境中的葡萄糖含量相对稳定，据此推测骨骼肌细胞膜上转运葡萄糖的蛋白是CLUT。