Question

【題目】如圖所示，圖甲為由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖，圖乙為人的成熟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為的葡萄糖溶液，B為的乳酸溶液，請據圖回答以下問題：

（1）圖丙中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的__________________。

（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__________________（填“葡萄糖”“乳酸”或“葡萄糖和乳酸”）的跨膜運輸不會受到影響。

（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（填“高于”“低于”或“等于”）。

（4）圖甲所示人工膜兩側的離子存在濃度差，離子不能通過該膜。在人工膜中加入少量纈氨霉素，即可從高濃度一側通過該膜到達低濃度一側，其他離子不能通過，則K+通過該膜的方式是________________________________。

Answer 1

【答案】原生質層 載體蛋白 葡萄糖和乳酸 等于 低于 協助擴散

【解析】

據圖分析，圖甲為由磷脂分子合成的人工膜的結構示意圖，相當于細胞膜的磷脂雙分子層。乙圖中葡萄糖的運輸方式是協助擴散，運輸方向是高濃度運輸到低濃度，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，由于兩側濃度相同，所以液面不發生變化。在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質①作為丙圖的半透膜，A中葡萄糖可通過膜結構，而B側乳酸不能通過半透膜，因此右側濃度高而導致液面升高，左側液面下降。

（1）成熟植物細胞中的原生質層相當于半透膜。

（2）根據圖乙分析，乳酸和葡萄糖的運輸都需要蛋白質（載體）的協助；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，細胞產生的能量沒有變化，且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）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。圖乙在的蛋白質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，葡萄糖可以通過半透膜，則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，導致左側液面將低于右側液面。

（4）根據題意分析，離子不同通過半透膜，說明其運輸方式不是自由擴散；在人工膜中加入少量纈氨霉素，即可從高濃度一側通過該膜到達低濃度一側，其他離子不能通過，說明纈氨霉素是運輸鉀離子的載體，進而說明鉀離子的運輸方式是協助擴散。