葡萄糖的跨膜運輸不同的物質通過細胞的轉運方式不一定相同，同一種物質通過細胞的方式也可能不同，如葡萄糖通過細胞可以是主動運輸，也可以是協(xié)助擴散。葡萄糖跨膜運輸?shù)暮诵氖且蕾囖D運蛋白的選擇性運輸，根據(jù)細胞類型和濃度梯度分為兩大類型：（一）協(xié)助擴散是葡萄糖順濃度梯度（高→低）的跨膜運輸，需依賴載體蛋白的協(xié)助，但不消耗能量。與該種運輸方式相關的載體蛋白是GLUT家族（葡萄糖轉運蛋白），共14種亞型（GLUT1-GLUT14），具有組織特異性。以紅細胞GLUT1和脂肪細胞GLUT4為例：1．紅細胞GLUT1介導的基礎運輸（無需胰島素）載體蛋白GLUT1的構型朝向細胞表面暴露出與葡萄糖的結合位點，當有葡萄糖與其結合時，運輸?shù)鞍椎臉嬓桶l(fā)生變化，這樣與葡萄糖結合的位點朝向細胞質面，此時葡萄糖與運輸?shù)鞍椎慕Y合力和親和力減低，從而被釋放到細胞質中。當葡糖糖被釋放后，運輸?shù)鞍子只謴偷皆瓉淼臉嬓?，進行下一輪循環(huán)，如圖所示。2．肌細胞和脂肪細胞GLUT4介導的胰島素依賴運輸肌細胞和脂肪細胞具有GLUT的異構體GLUT4，在胰島素濃度低的時候，細胞表面只有很少的GLUT4，但細胞質的膜泡中有大量的GLUT4存在。當血液中葡萄糖的濃度升高時，胰島素的水平也隨之提高，胰島素作用于靶細胞，使膜泡中的GLUT4轉移到細胞膜中，增加GLUT4在細胞膜中的數(shù)量，加快運輸速度，如圖所示。（二）主動運輸葡萄糖逆濃度梯度（低→高）的跨膜運輸，必需依賴載體蛋白的協(xié)助，并消耗能量。又分為原發(fā)性主動運輸和繼發(fā)性主動運輸兩種類型：1．繼發(fā)性主動運輸（最常見）：該過程依賴Na?濃度梯度勢能（由Na?-K?ATP酶維持），載體為SGLT（鈉-葡萄糖協(xié)同轉運蛋白），如SGLT1（吸收腸道葡萄糖）、SGLT2（重吸收原尿中葡萄糖）。下面以以小腸上皮細胞為例，如圖所示：（1）前提條件：小腸腔中葡萄糖濃度可能低于細胞內(nèi)（逆濃度梯度），依賴Na?-K?ATP酶維持胞外高Na?、胞內(nèi)低Na?的濃度梯度（此過程消耗ATP，為后續(xù)運輸供能）；（2）協(xié)同結合：小腸上皮細胞膜上的SGLT1（或SGLT2）載體蛋白同時結合胞外的1分子葡萄糖和2分子Na?；（3）能量驅動轉運：Na?順濃度梯度進入胞內(nèi)的勢能，帶動葡萄糖逆濃度梯度一同被轉運至細胞內(nèi)（由于Na?的梯度勢能間接來自ATP，屬于繼發(fā)性主動運輸）；（4）分子釋放：進入胞內(nèi)后，Na?和葡萄糖先后與SGLT1分離，Na?通過Na?-K?ATP酶被泵回胞外（維持Na?梯度），葡萄糖則通過基底側膜的GLUT2載體（協(xié)助擴散）轉運至血液中。2．原發(fā)性主動運輸（罕見）：部分細胞（如腎小管上皮細胞）可通過ATP直接供能的載體運輸，確保低濃度下的高效吸收?！纠?】協(xié)同運輸是一種間接消耗能量的主動運輸方式，小腸上皮細胞通過協(xié)同運輸吸收葡萄糖時伴隨著Na＋的同向運輸。如圖表示小腸上皮細胞吸收葡萄糖的機制，下列說法錯誤的是（

）A．葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞不直接消耗ATPB．細胞膜上的載體蛋白具有特異性，一種載體蛋白只能運輸一種物質C．Na＋進出小腸上皮細胞的方式不同，運輸?shù)妮d體蛋白也不同D．小腸上皮細胞吸收葡萄糖的速率與膜兩側Na＋濃度差有關解析：由圖可知，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞依靠Na＋順濃度梯度運輸間接提供能量，不直接消耗ATP，A正確；從圖中可知，小腸上皮細胞朝向腸腔的細胞膜上的載體蛋白可以同時運輸Na＋和葡萄糖，Na＋出細胞和K＋進細胞也是由同一種載體蛋白運輸，B錯誤；據(jù)圖可知，Na＋進入小腸上皮細胞的方式是協(xié)助擴散，出小腸上皮細胞的方式是主動運輸，所以Na＋進出小腸上皮細胞的方式不同，運輸?shù)妮d體蛋白也不同，C正確；由圖可知，小腸上皮細胞吸收葡萄糖的能量來自Na＋順濃度跨膜運輸?shù)膭菽埽势溥\輸速率受膜兩側Na＋濃度差的影響，D正確。答案：B【例2】葡萄糖轉運體存在于身體各個組織細胞中，它分為兩類：一類是鈉依賴的葡萄糖轉運體(SGLT)，以主動運輸?shù)姆绞侥鏉舛忍荻绒D運葡萄糖；另一類為協(xié)助擴散的葡萄糖轉運體(GLUT)，以協(xié)助擴散的方式順濃度梯度轉運葡萄糖。胰島素分泌不足會導致組織細胞膜表面葡萄糖轉運體數(shù)量減少，影響組織細胞對葡萄糖的攝取和利用。如圖是葡萄糖運輸方式示意圖，下列敘述不正確的是（

）A．紅細胞通過GLUT吸收葡萄糖需要消耗ATPB．胰島素的分泌量會影響組織細胞表面SGLT和GLUT的數(shù)量C．將腎小管上皮細胞中的Na＋轉運到腎小管腔中的載體兼有ATP水解酶活性D．小腸上皮細胞從腸腔中逆濃度吸收葡萄糖需要膜上SGLT的協(xié)助，并消耗ATP解析：據(jù)圖可知，紅細胞吸收葡萄糖是順濃度梯度，需要轉運蛋白GLUT協(xié)助，方式為協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，A錯誤；將腎小管上皮細胞中的Na＋轉運到腎小管腔中為逆濃度梯度運輸，方式是主動