老师：各位同学大家好，我是来自北京市第一零一中学的生物教师马晓娟。今天我们继续学习高一年级必修一第四章细胞的物质输入和输出。第一节被动运输。上节课我们一起学习了水进出细胞的原理。细胞可以通过渗透作用吸水或湿水。动物的细胞膜。植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜，当膜两侧存在浓度差时，水分就会从水相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。为什么细胞膜相当于一层半透膜？这与其结构特点有关。这节课我们继续讨论这个问题。图示为人工合成的痔疮层对物质的通透性。同学们看到氧气、二氧化碳、氮气、苯、尿素、甘油都可以通过质双层，而葡萄糖、蔗糖以及钾离子、钠离子、钙离子等各种离子都无法通过人工的痔疮层，为什么呢？这与分子本身的大小和性质有关。而对分子的大小和性质进行选择的就是构成脂双层的磷脂分子。磷脂分子一端是急性的头部，另一端是长长的非急性的脂肪酸链构成的尾部，尾和尾相对排列形成之双层厚。小分子比大分子更容易穿膜，非急性分子比急性分子更容易穿膜。氧气、二氧化碳、氮气、苯是非极性的小分子物质，对痔疮层的通透性最大。而尿素、甘油虽然是急性分子，但是分子量小且不带电荷，也能够通过痔疮层，但是通透性低于氧气等分子。
老师：葡萄糖、蔗糖分子量比较大，而且具有急性，这两个因素共同导致其无法通过痔疮层，带电的离子也难以穿过痔疮层。葡萄糖、氨基酸、无机盐离子是所有细胞的生命活动所必需的，他们不能通过人工膜，但是一定有办法通过细胞膜。葡萄糖等物质如何通过细胞膜？如图所示。同学们看到，与人工合成的痔疮层相比较，构成细胞膜的痔疮层中多出了一些物质，这就是膜蛋白。膜蛋白的种类很多，其中可以协助急性的小分子、带电的离子等进行跨膜运输的膜蛋白称为转运蛋白。如图所示。葡萄糖、氨基酸等有机物就是通过图示的方式进行跨模运输的。转运蛋白分为两种，图中展示了其中一种叫做载体蛋白物质先与膜上的载体蛋白结合，蛋白质改变构象，并将与其结合的分子运送到细胞膜的另一侧，之后其构像恢复为原来的状态，准备继续转运。这样原本无法通透脂双层的离子、稍大的急性分子等可以借助膜上的转运蛋白进出细胞。
老师：这种扩散方式叫做协助扩散，也叫异化扩散。很多细胞需要的重要物质，如葡萄糖、各种氨基酸、核苷酸、各种离子等，都通过协助扩散的方式进入组织细胞，参与细胞的组成或细胞内的化学反应，像氧气、二氧化碳以及甘油、乙醇、苯等，不需要转运蛋白。通过简单的扩散作用进出细胞的方式称为自由扩散，也叫简单扩散。
老师：自由扩散对于所有的细胞都很重要，以人体细胞为例，氧气、二氧化碳必须时刻通过自由扩散过膜。为什么呢？如图所示，这是人体的呼吸系统，气管、支气管不断分支，最终在盲端形成庞大的肺泡。肺泡外包绕着丰富的毛细血管，每一次吸气到达肺泡的氧分压约为13.6，而流经肺部的血液中氧分压仅为5.3。
老师：我们看到毛细血管壁和肺泡壁都仅由一