Question

【題目】下圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖，下圖乙表示人的紅細胞膜的結構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），請據圖回答以下問題：

（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的共同點是都需要__________，如果將圖乙所示細胞放在無氧環境中，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，左側液面__________（填高于、低于或等于）右側液面；如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質①，再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時，左側液面__________右側液面；如果此時用圖乙的蛋白質②替換蛋白質①，再進行試驗，則液面不再變化時，左側液面__________右側液面。

（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。

（5）圖丁中①為信號分子，與靶細胞細胞膜上的②__________結合，其本質成分是__________，圖示過程最能體現細胞膜具有___________________的功能。

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 等于 一定的流動 受體 蛋白質 信息交流

【解析】

據圖分析，甲表示磷脂雙分子層；乙圖中葡萄糖的運輸方式是協助擴散，運輸方向是高濃度向低濃度，需要載體，不需要能量，乳酸的運輸方式是主動運輸，需要載體和能量；圖丙代表滲透作用的裝置，水分的運輸方向是低濃度運輸到高濃度。

（1）磷脂分子有親水性的頭部和疏水性的尾部，因此在水中成兩層排列。

（2）從圖乙可知葡萄糖進入細胞的方式為協助擴散，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；哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸，因此當細胞處在無氧環境時仍然產生能量，而協助擴散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的運輸都不受影響。

（3）A側為1mol/L的葡萄糖溶液，B側為1mol/L的乳酸溶液，溶質分子數相等，水分子數也相等，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，左側液面等于右側液面。圖乙中的蛋白質①是運輸葡萄糖的載體，如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質①，再用作圖丙的半透膜，則葡萄糖向B側運輸，導致A側溶液濃度下降，B側溶液濃度上升，則水分從左側運輸到右側，則左側液面將低于右側液面。如果用圖乙的蛋白質②替換蛋白質①，（②是運輸乳酸的載體），再進行試驗，乳酸運輸需要消耗能量，由于缺少能量，因此乳酸不能從B向A運輸，則兩側溶液濃度相同，左側液面等于右側液面。

（4）人工膜包裹大分子后，容易進入細胞，說明細胞膜的結構特點具有一定的流動性。

（5）信號分子需要與靶細胞細胞膜上的②受體結合才能傳遞信息，受體的本質為蛋白質，該過程體現細胞膜具有信息交流的功能。