Question

【題目】下圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結(jié)構(gòu)示意圖，下圖乙表示人的紅細胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜運輸情況，圖丙中A為1mol/L的葡萄糖溶液，B為1mol/L的乳酸溶液（呈分子狀態(tài)），請據(jù)圖回答以下問題：

（1）在水中磷脂分子排成雙層的原因是：____________________。

（2）圖乙中，葡萄糖和乳酸跨膜運輸?shù)墓餐�點是都需要__________，如果將圖乙所示細胞放在無氧環(huán)境中，圖中__________的跨膜運輸不會受到影響，原因是______________________________。

（3）如果用圖甲所示人工膜作為圖丙中的半透膜，則液面不再變化時，左側(cè)液面__________（填高于、低于或等于）右側(cè)液面；如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質(zhì)①，再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側(cè)液面__________右側(cè)液面；如果此時用圖乙的蛋白質(zhì)②替換蛋白質(zhì)①，再進行試驗，則液面不再變化時，左側(cè)液面__________右側(cè)液面。

（4）某些藥物大分子不容易被細胞吸收，但如果用圖甲所示人工膜包裹后再注射則更容易進入細胞，此實例可說明細胞膜具有__________性；當細胞衰老時，通透性改變，使物質(zhì)運輸功能__________。

（5）圖丁中①為信號分子，與靶細胞細胞膜上的②__________結(jié)合，其本質(zhì)成分是__________。

Answer 1

【答案】 磷脂分子有親水的頭部和疏水的尾部 載體蛋白 葡萄糖和乳酸 紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散不需能量，而紅細胞主動運輸排出乳酸所需能量由無氧呼吸提供 等于 低于 低于 一定的流動 降低 受體 蛋白質(zhì)

【解析】試題分析：本題的知識點是物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞郊爱愅�點，細胞膜的結(jié)構(gòu)特點，滲透作用發(fā)生的條件，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，并學會應用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進行推理、解答問題。分析題圖可知：甲圖表示磷脂雙分子層，磷脂雙分子層的親水的頭部排列在外側(cè)，內(nèi)側(cè)是疏水的尾部；圖乙是細胞膜的結(jié)構(gòu)及物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞�，圖中葡萄糖的跨膜運輸是順濃度梯度運輸，需要載體①協(xié)助，不需要能量，是協(xié)助擴散，乳酸的跨膜運輸是逆濃度梯度運輸，需要消耗ATP，是主動運輸；丙是滲透裝置，A側(cè)是1mol/L的葡萄糖溶液，B為1mol/L的乳酸溶液，半透膜兩側(cè)初始時的液面高度相同。

（1）磷脂分子有親水的頭部和疏水的尾部，排成雙層能夠在水中穩(wěn)定存在。

（2）從圖乙可知葡萄糖進入細胞的方式為協(xié)助擴散，乳酸進入細胞的方式為主動運輸，二者都需要載體蛋白的參與；如果將圖乙所示細胞放在無氧環(huán)境中，圖中葡萄糖和乳酸的跨膜運輸不會受到影響，原因是紅細胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴散不需能量，而紅細胞主動運輸排出乳酸所需能量由無氧呼吸提供。

（3）在單位體積的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中，溶質(zhì)分子數(shù)相等，水分子數(shù)也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通過以磷脂雙分子層構(gòu)成的半透膜，因此如果用圖甲所示人工膜作為圖丙中的半透膜，則液面不再變化時，左側(cè)液面等于右側(cè)液面。如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質(zhì)①，蛋白質(zhì)①是運輸葡萄糖的載體，葡萄糖會由A側(cè)運向B側(cè)，B側(cè)滲透壓升高，水分子由A向B移動，造成A（左）側(cè)液面降低，B（右）側(cè)液面升高；如果此時用圖乙的蛋白質(zhì)②替換蛋白質(zhì)①，蛋白質(zhì)②是運輸乳酸的載體，但是乳酸的跨膜運輸是主動運輸?shù)倪^程，不僅需要載體，還要消耗能量，此時有了運輸乳酸的載體，沒有能量供應，乳酸不能進行跨膜運輸，因此仍然是A（左）側(cè)液面低，B（右）側(cè)液面高。

（4）由于細胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)組成，所以某些藥物大分子不容易被細胞吸收，但如果用圖甲所示人工膜包裹后再注射則更容易進入細胞，從而說明細胞膜具有一定的流動性。當細胞衰老時，通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。

（5）信號分子能與靶細胞細胞膜上的受體特異性結(jié)合，受體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。