跨膜运输动力学模拟器 (Transport Kinetics)
动态对比不同跨膜运输方式在浓度梯度、载体蛋白数量与 ATP 供应改变时的运输速率响应差异。
关于此模拟
- What
- 生物互动模拟 — 跨膜运输动力学模拟器 (Transport Kinetics)
- Who
- 适用高中与大学理科学习。
- How
- 浏览器直开，拖拽调节参数，实时观察变化。
更新于 2025-10-03
核心概念
自由扩散 (Simple Diffusion)
分子顺浓度梯度（由高到低）穿过脂双层。运输速率与细胞内外的浓度差呈严格的正比例直线关系，不消耗能量，不需要载体。
协助扩散 (Facilitated Diffusion)
分子顺浓度梯度，但需要借助膜上的通道或载体蛋白。在浓度差较低时速率快速上升，但在高浓度差时受限于“载体饱和”而达到最大速率 (Vmax)。
主动运输 (Active Transport)
分子逆浓度梯度（由低到高）强行泵入或泵出细胞。该过程不仅需要特定的载体蛋白，还必须消耗 ATP 提供的能量。
理解物质跨膜运输速率图
不同物质进出细胞的方式在图表上会呈现出截然不同的数学曲线特征，这是高考和各路理科考试中极高频的命题点。
自由扩散的坐标图是一条过原点的射线：浓度差越大，扩散越快。而任何依赖膜上蛋白的运输（通常为协助扩散或主动运输），都必然具有饱和现象：当所有蛋白都在全力运转时，即便继续增加浓度差，速率也不会继续提升，这在图表上体现为“平台期”。
在下方的模拟器中，调节载体数量或者撤去 ATP，看看各种运输机制对应的右侧实时速率曲线会如何发生根本性改变。