Question

4．如图所示为生物膜的结构及物质跨膜运输示意图，①②③代表物质运输方式，请回答下列问题．
（1）图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型．鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经途径②协助扩散 排出的．囊性纤维化病是由于编码CFTR蛋白的基因发生突变，导致肽链错误折叠，使蛋白质的空间（填“平面”或“空间”）结构发生改变，从而导致氯离子不能通过途径③主动运输 运出细胞所致．
（2）人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高，这是因为磷脂双分子层的内部（填“内部”或“外部”）是疏水的．缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入脂质体的磷脂双分子层内，可使K⁺的运输速度提高1 00000倍，但却不能有效提高Na⁺的运输速度，由此可以得出的结论是：①载体蛋白能提高运输速度；②载体蛋白具有特异性．
（3）细胞内酚氧化酶与酚类底物是分开存放的，组织细胞受损或衰老解体时，酚氧化酶便有机会与酚类底物接触而使底物氧化成棕褐色的物质．上述文字中“细胞内酚氧化酶与酚类底物是分开存放的”是由于细胞内具有生物膜  系统的缘故．“分开存放”的现象也表明物质进出该系统的结构具有选择透过性的生理特性．比较相同干重的黑藻细胞、人口腔上皮细胞和细菌细胞的磷脂数量比值是8：5：1 0为什么细菌细胞的磷脂数量会较少？磷脂是生物膜的主要成分，细菌没有核膜和具膜细胞器．

Answer 1

分析 分析题图可知，甲是磷脂双分子层，乙是蛋白质分子，蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关；①是细胞通过自由扩散的方式排出某物质，②是细胞通过协助扩散的方式排出某物质，①②不需要消耗能量，物质运输的动力来自浓度差，属于被动运输；③是细胞通过主动运输的方式吸收某物质，需要载体协助并消耗能量．

解答 解：（1）图中表示细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支架是磷脂双分子层．鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究鲨鱼体内多余盐分是经途径②协助扩散排出的．囊性纤维化病是由于编码CFTR蛋白的基因发生突变，导致肽链错误折叠，使蛋白质的空间结构发生改变，从而导致氯离子不能通过途径③主动运输运出细胞所致．
（2）磷脂双分子层中，所有磷脂分子的亲水头部均朝外，疏水的尾部均朝内，因此磷脂双分子层的内部是疏水的．若将它插入到脂质体的磷脂双分子层内，可使K⁺的运输速率提高100 000倍，但却不能有效提高Na⁺的运输速率，由此可以得出：①载体蛋白能极大提高运输速度；②载体具有特异性．
（3）细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行．所以“细胞里酚氧化酶与酚类底物是分开存放的”是由于细胞内具有生物膜系统，也表明生物膜具有选择透过性．
细菌属于原核生物，没有具膜细胞器，而磷脂是生物膜的主要成分，因此相同干重的黑藻细胞、人口腔上皮细胞和细菌细胞的磷脂数量相比，细菌细胞的磷脂数量较少．
故答案为：
（1）流动镶嵌（填物理模型不给分）     协助扩散（填被动运输不给分）   空间    主动运输
（2）内部  载体蛋白能提高运输速度    载体蛋白具有特异性
（3）生物膜      选择透过性      磷脂是生物膜的主要成分，细菌没有核膜和具膜细胞器

点评 本题考查物质的跨膜运输，意在考查学生提取信息和分析问题的能力，属于中档题．