高中生物中的轉運蛋白、載體蛋白、通道蛋白怎麼區分?

2021-02-25 上海驕子教育合格等級考

三者的關係一句話概況如下,轉運蛋白(transport proteins)分為載體蛋白(carrier proteins)和通道蛋白(channel proteins)兩種。

轉運蛋白:transport proteins
載體蛋白:carrier proteins
通道蛋白:channel proteins

人教版舊版教材[1]中這一部分說的並不是很清楚,新版教材[2]相對清晰些。新教材的說法與大學教材保持一致,也更科學。

新版課本原話:

轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型。圖1:轉運蛋白,圖片來源[2]協助擴散可以藉助載體蛋白或者藉助通道蛋白來進行順濃度的物質運輸。圖2:被動運輸,圖片來源[2]

能看出上圖中載體蛋白和通道蛋白的區別嗎?

如果看不出了我就再上一個清晰的[3]。

圖3:協助擴散中的兩種蛋白質,圖片來源[3]

文字描述如下。

通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相匹配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結合。
載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過,而且每次轉運時都會發生自身構象的改變。

高中生物中常出現的通道蛋白包括水通道蛋白和離子通道蛋白兩大類。

圖4:離子通道與水通道蛋白結構模式圖,圖片來源[2]

這時候就可能同學疑惑了,協助擴散可以藉助載體蛋白或者通道蛋白來運輸,那麼在主動運輸中起作用的蛋白質是載體蛋白嗎?

課本上說的很明確。

主動運輸需要載體蛋白的協助。圖5:主動運輸概念,圖片來源[2]

這個好理解,主動運輸過程中的轉運蛋白轉運時會發生自身構象的改變,因此屬於載體蛋白。這一點課本[2]的圖表示的很清楚。

圖6:主動運輸過程圖,圖片來源[2]

在跨膜運輸過程中,自由擴散不需要蛋白質,協助擴散需要通道蛋白或載體蛋白,主動運輸需要載體蛋白。

總結如下圖[4]。

圖7:通道蛋白與載體蛋白,圖片來源[4]


很多高中生在學習生物學科時會落入背誦記憶的泥潭中,以為選擇題都是在摳字眼。是摳字眼嗎?並不是,是名詞辨析。

有人這樣調侃生物學科:數學是火,點亮物理的燈;物理是燈,照亮化學的路;化學是路,通向生物的坑;生物是坑,埋葬了理科生。

理科學科,對名詞和概念的理解是學習關鍵!清楚了諸如「轉運蛋白、載體蛋白、通道蛋白」等名詞概念之間的區別,生物學將不再是坑!

參考

^高中生物課本,人民教育出版社,2004年初審通過版本

^ab高中生物課本,人民教育出版社,2019年版本,

^Reece, Jane B. Campbell Biology.2011.

^《細胞生物學》,第4版,翟中和,高等教育出版社

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