Question

【题目】下图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，下图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1 mol／L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：

【1】在水中磷脂分子排成双层的原因是磷脂分子具有____________________________。

【2】图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是 _____________。如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖的跨膜运输是否受影响？______，原因是 _______________。乳酸的跨膜运输是否受影响？______，原因是 _______________。

【3】如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面______（填高于、低于或等于）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面______右侧液面；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行试验，则液面不再变化时，左侧液面____右侧液面。

【4】某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有___________性。

【5】图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的_________结合，结构②的化学本质是____________。保证基因正常的情况下，细胞核内何种结构被破坏，酶将不能正常合成？ ______ 为什么？ ______________________________________________

Answer 1

【答案】

【1】亲水性的头部和疏水性的尾部

【2】 都需要载体蛋白 不受影响（或否） 红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量 不受影响（或否） 红细胞主动运输排除乳酸，所需能量由无氧呼吸提供

【3】 等于 低于 低于

【4】一定的流动性（或半流动性）

【5】 受体 蛋白质（或糖蛋白） 核仁 核仁与核糖体的形成有关

【解析】

据图分析，甲表示磷脂双分子层；乙图中葡萄糖的运输方式是协助扩散，运输方向是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量，乳酸的运输方式是主动运输，需要载体和能量；图丙代表渗透作用的装置，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度，由于两侧浓度相同，所以液面不发生变化；在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，葡萄糖可通过膜结构，右侧浓度高，左侧液面下降。

【1】磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部，排成双层能够在水中稳定存在。

【2】识图分析可知，图乙中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散，乳酸进入细胞的方式为主动运输，二者都需要载体蛋白的参与；哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸，因此当细胞处在无氧环境时，细胞产生的能量没有变化，而协助扩散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的运输都不受影响。

【3】在单位体积的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中，溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分子层构成的半透膜，因此如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面。如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，蛋白质①是运输葡萄糖的载体，葡萄糖会由A侧运向B侧，B侧渗透压升高，水分子由A向B移动，造成A侧液面降低，B侧液面升高；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，蛋白质②是运输乳酸的载体，但是乳酸的跨膜运输是主动运输的过程，不仅需要载体，还要消耗能量，此时有了运输乳酸的载体，没有能量供应，乳酸不能进行跨膜运输，因此仍然是A侧液面低，B侧液面高。

【4】由于细胞膜由磷脂分子和蛋白质组成，所以某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，从而说明细胞膜具有一定的流动性。

【5】信号分子能与靶细胞细胞膜上的受体特异性结合，受体的成分是糖蛋白。由于在真核细胞内核仁与核糖体的形成有关，因此破坏细胞核内的核仁结构会使蛋白质的合成受到影响，而酶的化学本质大多数属于蛋白质，因此影响细胞内酶的合成。

本题考查细胞膜的结构组成及特点和物质进出细胞的方式以及渗透作用的知识点，要求学生掌握细胞膜的组成成分及其功能，理解细胞膜的结构特点；能够结合实例把握物质进出细胞的方式及特点，正确判断图中物质运输的方式；理解渗透作用发生的条件和作用的结果，这是该题考查的重点；要求学生能够结合所学的知识点分析图示，获取有效信息，从而达到结合知识点解决问题。