Question

下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，下图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mol／L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：

（1）在水中磷脂分子排成双层的原因是：____________________________。

（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_____________，如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中_______________的跨膜运输不会受到影响，原因是___________________。

（3）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面__________（填高于、低于或等于）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面___________右侧液面；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行试验，则液面不再变化时，左侧液面___________右侧液面。

（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有___________性。

（5）图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的_________结合，结构②的组成成分____________。

Answer

（1）磷脂分子有亲水头部和疏水的尾部

（2）载体蛋白 葡萄糖和乳酸 红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供

（3）等于 低于 低于

（4）一定的流动

（5）受体 糖蛋白

【解析】

试题分析：（1）磷脂分子有亲水头部和疏水的尾部，在水中磷脂分子的头部朝向有水的一侧，疏水的尾部朝向内侧，所以排成两层。

（2）葡萄糖进入红细胞是协助扩散，需要载体，乳酸进入红细胞是主动运输需要能量和载体，故共同点是都需要载体蛋白；当把细胞放在无氧环境中时，葡萄糖和乳酸的跨膜运输不会受到影响，原因是： 红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供

（3）若用脂双层作为渗透系统的半透膜，葡萄糖和乳酸均不能通过半透膜，因此膜两侧的浓度差为零，不发生渗透作用，两侧液面高度相等；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，蛋白质①是运输葡萄糖的载体，葡萄糖会由A侧运向B侧，B侧渗透压升高，水分子由A侧向B侧移动，造成A侧液面下降，B侧液面升高；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，蛋白质②是运输乳酸的载体，但是乳酸的运输是主动运输的过程，不仅需要载体，还要消耗能量，此时有了运输乳酸的载体，没有能量供应，乳酸不能跨膜运输，因此仍然是A侧液面高，B侧液面低。

（4）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有一定的流动性。

（5）图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的受体结合，受体的本质是糖蛋白，所以结构②的组成成分糖蛋白。

考点：细胞膜的功能；细胞膜的成分；细胞膜的结构特点

【名师点睛】本题以图为载体，考察学生视图和分析问题的能力，细胞膜由磷脂、蛋白质和少量的糖类组成，磷脂分子有亲水头部和疏水的尾部组成，在细胞中以磷脂双分子层的形式存在，蛋白质有的贯穿、有的镶嵌于磷脂双分子层，贯穿于磷脂双分子层的可作为物质跨膜运输的载体。有的蛋白质和糖类结合形成糖蛋白，糖蛋白可作为细胞膜信息交流的受体。