Question

8．一直以來，科學工作者對細胞膜的結構和功能進行了大量的研究．請回答下列問題．
（1）溶于脂質的物質，很容易通過膜；不溶于脂質的物質，不容易通過膜，這表明細胞膜是由脂質構成的．另外，蛋白酶能夠使細胞膜分解，這表明細胞膜上含有蛋白質．
（2）圖Na⁺-K⁺泵是存在與動物細胞膜上的一種載體，可保持膜內高鉀、膜外高鈉的離子分布，其化學本質為蛋白質，糖蛋白分布在圖中細胞膜的上（填“上”或“下”）側，Na⁺、K⁺通過Na⁺-K⁺泵的跨膜運輸方式是主動運輸．
（3）小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是ATP驅動泵（ATP直接提供能量）的主動運輸．請你設計實驗加以驗證．
①實驗 步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細胞．
第二步：將甲、乙兩組細胞置于相同且適宜濃度的葡萄糖培養液中，甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞乙組細胞用細胞呼吸抑制劑處理（或抑制乙組細胞的細胞呼吸）．
第三步：在相同且適宜的條件下培養一段時間后，在相同且適宜條件下培養一段時間后，檢測培養液中的葡萄糖濃度．
②預測實驗結果：a．小腸上皮細胞是以協助擴散的方式吸收葡萄糖的　
b．若甲組培養液中葡萄糖的濃度小于乙組的，則小腸上皮細胞是以ATP驅動泵的主動運輸方式吸收葡萄糖的．

Answer 1

分析 細胞膜內外的離子分布：鈉離子在細胞外的濃度高于細胞內，鉀離子濃度在細胞內高于細胞外，然后結合題意分析，“這種泵每消耗1分子的ATP，就逆濃度梯度將3分子的Na⁺泵出細胞外，將2分子的K⁺泵入細胞內”，說明鈉離子和鉀離子都是逆濃度運輸，所以是屬于主動運輸．

解答 解：（1）溶于脂質的物質，很容易通過膜；不溶于脂質的物質，不容易通過膜，由于相似相溶的原理，表明細胞膜是由脂質構成的．蛋白酶能夠使細胞膜分解，這表明細胞膜上含有蛋白質．
（2）Na⁺-K⁺泵就是主動運輸需要的載體蛋白，所以其化學本質為蛋白質；下側進行ATP的水解，屬于細胞內，而糖蛋白分布在圖中細胞膜的外側，圖中的上側；Na⁺、K+通過Na⁺-K⁺泵的跨膜運輸方式是主動運輸．
（3）探究小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是ATP驅動泵的主動運輸或協助擴散，可以取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細胞．將甲、乙兩組細胞置于適宜濃度的葡萄糖培養液中，甲組細胞給予正常的呼吸條件，而乙組含有呼吸抑制劑，甲組能正常呼吸提供ATP，而乙組不能進行正常呼吸提供ATP；
若小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是協助擴散．則在相同且適宜條件下培養一段時間后，甲、乙兩組培養液中葡萄糖的濃度相同；
若小腸上皮細胞是以ATP驅動的主動運輸方式吸收葡萄糖，則甲組可以通過ATP驅動吸收葡萄糖，乙組不能，所以一段時間后，甲組溶液中葡萄糖濃度降低．
故答案為：
（1）脂質   細胞膜上含有蛋白質
（2）蛋白質   上     主動運輸
（3）①第二步：乙組細胞用細胞呼吸抑制劑處理（或抑制乙組細胞的細胞呼吸）　
第三步：在相同且適宜條件下培養一段時間后，檢測培養液中的葡萄糖濃度　
②a．小腸上皮細胞是以協助擴散的方式吸收葡萄糖的　
b．若甲組培養液中葡萄糖的濃度小于乙組的，則小腸上皮細胞是以ATP驅動泵的主動運輸方式吸收葡萄糖的

點評 本題考查細胞膜結構和物質跨膜運輸方式，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．