关于物质跨膜运输的几个问题

题目

关于物质跨膜运输的几个问题
水分子进出细胞膜是自由扩散,那么磷脂双层膜中是疏水性的脂肪酸,水分子如何自由出入?从协助扩散来说,它需要载体蛋白,那么生物膜中有水通道蛋白组成的通道,由此看来水分子进出生物膜不就是协助扩散了?
离子在生物体内运输需要溶于水,那么在离子通过离子通道进入生物膜的过程中,水分子是否起作用?
在人工合成的脂质双层膜试验中,水分子能自由进出,那么这脂质双层膜的具体成分是什么?还会是单纯的磷脂吗?
说得有道理，但是由于磷脂双层膜内部的疏水性，导致几乎所以的水溶性分子无法通过，需要离子通道蛋白作为载体可以理解，但是水通道蛋白的作用呢？他组成的水通道呢？1988年美国的阿格雷就已经成功分离出构成水通道的蛋白质，证明了生物膜中存在特殊的输送水分子的通道。水分子的跨膜运输与离子的运输就有了相似之处，与自由扩散相矛盾。或者说水分子进出生物膜有两种方法？

答案

水通过两种机制穿过膜.
一种是通过脂双层的扩散.因为脂双层虽是疏水的,其中并非没有空间,水分子可以通过氢键在其中形成类似冰的结构,从而穿过膜.
第二种机制是通过专一的水通道蛋白.目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种,被命名为水通道蛋白（Aquaporin,AQP）,均具有选择性的让水分子通过的特性.