Question

如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1mol/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：

 

．
（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

 

的跨膜運輸不會受到影響，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；當細胞衰老時，通透性改變，使物質運輸功能

 

．
（5）圖丁中①為信號分子，與靶細胞細胞膜上的

 

結合，結構②的組成成分

 

．

Answer 1

考點：細胞膜的成分,細胞膜的結構特點,細胞膜的功能

專題：

分析：本題是細胞膜的組成成分和細胞膜功能的題目，題圖甲是磷脂雙分子層的排布，題圖乙是紅細胞通過協助擴散的方式吸收葡萄糖和通過主動運輸的方式排出乳酸；題圖丙是滲透裝置，題圖丁是細胞膜的信息傳遞功能．

解答： 解：（1）由于磷脂分子有親水的頭部和疏水的尾部，所以在水中磷脂分子排成雙層．
（2）分析題圖乙可知，紅細胞吸收葡萄糖和排出乳酸，都需要載體蛋白的協助；由于葡萄糖進入紅細胞 的方式是協助擴散，不需要消耗能量，因此如果將圖乙所示細胞放在無氧環境中，葡萄糖的吸收不受影響；紅細胞排出乳酸的過程是主動運輸的過程，需要消耗能量，如果將圖乙所示細胞放在無氧環境中，紅細胞無氧呼吸產生的能量可以為乳酸的排出提供能量，因此乳酸的跨膜運輸也不受影響．
（3）若用脂雙層作為滲透系統的半透膜，葡萄糖和乳酸均不能通過半透膜，因此膜兩側的濃度差為0，不發生滲透作用，兩側液面高度相等；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）由于細胞膜的磷脂雙分子層是可以運動的，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，這也說明了細胞膜具有一定的流動性；
細胞衰老時，細胞膜的通透性改變，物質運輸的速率降低．
（5）分析題圖可知，該圖是細胞膜的信息傳遞功能，①為信號分子，與靶細胞細胞膜上的②受體結合，從而對靶細胞的代謝進行調節；②能識別信息分子，其本質是糖蛋白．
故答案應為：
（1）磷脂分子有親水的頭部和疏水的尾部
（2）載體蛋白   葡萄糖和乳酸    紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散不需要能量而紅細胞主動運輸排出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    降低
（5）受體     糖蛋白

點評：本題的知識點是細胞膜的組成、結構和功能特點、物質跨膜運輸的方式和細胞膜信息傳遞的功能，對于題圖信息的準確分析是解題的關鍵，解析時要把細胞膜的結構和功能統一到結構與功能相適應的生物學觀點上，形成知識的內在聯系，便于掌握．