Question

3．圖1是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖，其中離子通道是一種通道蛋白，通道蛋白是橫跨細胞膜的親水性通道，允許適當大小的離子順濃度梯度通過，①②③④代表物質運輸方式．圖2表示物質通過膜運輸的速率（縱坐標）隨環境中O₂濃度（橫坐標）的變化．請仔細觀察圖示，并回答有關問題：

（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一事實．這證明組成細胞膜的主要成分中有圖1中所示的[甲]磷脂雙分子層．
（2）鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經研究鯊魚體內多余鹽分是經②途徑排出的，那么其跨膜運輸的方式是協助擴散．
（3）蟾蜍心肌細胞吸收Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的方式相同，若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物質吸收均受到顯著的影響，其原因是缺少ATP．若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca²⁺吸收明顯減少，但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了圖1中所示的轉運Ca²⁺的[乙]載體蛋白的活性．
（4）圖2與圖1中的④代表的物質運輸方式一致．圖中曲線出現BC段的主要原因是載體蛋白的數量是有限的，能量的供應也是有限的．

Answer 1

分析 分析圖甲：①過程不需要載體和能量，屬于自由擴散；②、③過程需要載體，不需要能量，屬于協助擴散；④過程需要載體和能量，屬于主動運輸．
分析圖乙：AB段隨著氧氣濃度的增加，物質跨膜運輸速率增加；BC段由于載體的數量有限，隨著氧氣濃度的增加，物質跨膜運輸速率不再增加；說明該種運輸方式的影響因素是載體和能量，屬于主動運輸．

解答 解：（1）研究成果有力支持“脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一說法充分證明組成細胞膜的主要成分中有[甲]磷脂雙分子層，因為磷脂分子為脂質，根據相似相溶原理，脂溶性物質易透過生物膜．
（2）鯊魚體內多余的鹽分是經②途徑排出的，那么其跨膜運輸的方式是協助擴散，因為據圖知其運輸過程需要蛋白質，但不需要能量．
（3）細胞呼吸能為生命活動提供能量，用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物質吸收均受到顯著的影響，其原因是缺少ATP．細胞吸收鈣離子的方式是主動運輸，需要載體蛋白和能量，若對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca²⁺吸收明顯減少，但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了圖1中所示的轉運Ca²⁺的乙（載體蛋白）的活性．
（4）圖乙的運輸方式中需要能量，表示主動運輸，與圖甲中④的代表的方式一致．圖中曲線出現BC段氧氣濃度增加，物質跨膜運輸速率不再增加的主要原因是細胞膜上的載體蛋白數量有限．
故答案為：
（1）甲　磷脂雙分子層　
（2）協助擴散　
（3）缺少ATP　乙　載體蛋白　
（4）④載體蛋白的數量是有限的，能量的供應也是有限的

點評 本題結合圖解，考查物質的跨膜運輸，要求考生識記物質跨膜運輸的方式、特點及實例，能正確分析題圖，再結合所學的知識準確答題．