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1 mol／L的葡萄糖溶液，B為1mol/L的乳酸溶液，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磷脂分子具有____________________________。

【2】圖乙中，葡萄糖和乳酸跨膜運輸的共同點是 _____________。如果將圖乙所示細胞放在無氧環境中，圖中葡萄糖的跨膜運輸是否受影響？______，原因是 _______________。乳酸的跨膜運輸是否受影響？______，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_________結合，結構②的化學本質是____________。保證基因正常的情況下，細胞核內何種結構被破壞，酶將不能正常合成？ ______ 為什么？ ______________________________________________

Answer 1

【答案】

【1】親水性的頭部和疏水性的尾部

【2】 都需要載體蛋白 不受影響（或否） 紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散，不需要能量 不受影響（或否） 紅細胞主動運輸排除乳酸，所需能量由無氧呼吸提供

【3】 等于 低于 低于

【4】一定的流動性（或半流動性）

【5】 受體 蛋白質（或糖蛋白） 核仁 核仁與核糖體的形成有關

【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，葡萄糖可通過膜結構，右側濃度高，左側液面下降。

【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定存在。

【2】識圖分析可知，圖乙中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，細胞產生的能量沒有變化，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】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。如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質①，蛋白質①是運輸葡萄糖的載體，葡萄糖會由A側運向B側，B側滲透壓升高，水分子由A向B移動，造成A側液面降低，B側液面升高；如果此時用圖乙的蛋白質②替換蛋白質①，蛋白質②是運輸乳酸的載體，但是乳酸的跨膜運輸是主動運輸的過程，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側液面低，B側液面高。

【4】由于細胞膜由磷脂分子和蛋白質組成，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。

【5】信號分子能與靶細胞細胞膜上的受體特異性結合，受體的成分是糖蛋白。由于在真核細胞內核仁與核糖體的形成有關，因此破壞細胞核內的核仁結構會使蛋白質的合成受到影響，而酶的化學本質大多數屬于蛋白質，因此影響細胞內酶的合成。

本題考查細胞膜的結構組成及特點和物質進出細胞的方式以及滲透作用的知識點，要求學生掌握細胞膜的組成成分及其功能，理解細胞膜的結構特點；能夠結合實例把握物質進出細胞的方式及特點，正確判斷圖中物質運輸的方式；理解滲透作用發生的條件和作用的結果，這是該題考查的重點；要求學生能夠結合所學的知識點分析圖示，獲取有效信息，從而達到結合知識點解決問題。