Question

16．如圖甲表示由磷脂分子合成的人工膜的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖乙表示人的紅細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜運(yùn)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(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題：

（1）在水中磷脂分子排成雙層的原因是磷脂分子具有親水性的頭部和疏水性的尾部．
（2）圖乙中，葡萄糖和乳酸跨膜運(yùn)輸?shù)墓餐�點(diǎn)是都需要載體蛋白．
如果將圖乙所示細(xì)胞放在無(wú)氧環(huán)境中，圖中葡萄糖的跨膜運(yùn)輸是否受影響？不受影響（或否），原因是紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，不需要能量．乳酸的跨膜運(yùn)輸是否受影響？不受影響（或否），原因是紅細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸排除乳酸，所需能量由無(wú)氧呼吸提供．
（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(shí)，左側(cè)液面等于（填高于、低于或等于）右側(cè)液面；如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質(zhì)①，再用作圖丙的半透膜，則液面不再變化時(shí)，左側(cè)液面低于右側(cè)液面；如果此時(shí)用圖乙的蛋白質(zhì)②替換蛋白質(zhì)①，再進(jìn)行試驗(yàn)，則液面不再變化時(shí)，左側(cè)液面低于右側(cè)液面．
（4）某些藥物大分子不容易被細(xì)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(jìn)入細(xì)胞，此實(shí)例可說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性（或半流動(dòng)性）性．
（5）圖丁中①為信號(hào)分子，與靶細(xì)胞細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，結(jié)構(gòu)②的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（或糖蛋白）．保證基因正常的情況下，細(xì)胞核內(nèi)何種結(jié)構(gòu)被破壞，酶將不能正常合成？核仁  為什么？核仁與核糖體的形成有關(guān)．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析，甲表示磷脂雙分子層；乙圖中葡萄糖的運(yùn)輸方式是協(xié)助擴(kuò)散，運(yùn)輸方向是高濃度運(yùn)輸?shù)降蜐舛龋�需要載體，不需要能量，乳酸的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，需要載體和能量；圖丙代表滲透作用的裝置，水分的運(yùn)輸方向是低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛龋�由于兩�?cè)濃度相同，所以液面不發(fā)生變化；在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質(zhì)①，葡萄糖可通過(guò)膜結(jié)構(gòu)，右側(cè)濃度高，左側(cè)液面下降．

解答 解：（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(wěn)定存在．
（2）從圖乙可知葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散，乳酸進(jìn)入細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，二者都需要載體蛋白的參與；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，因此當(dāng)細(xì)胞處在無(wú)氧環(huán)境時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生的能量沒(méi)有變化，而協(xié)助擴(kuò)散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的運(yùn)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(zhì)分子數(shù)相等，水分子數(shù)也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通過(guò)以磷脂雙分子層構(gòu)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(shí)，左側(cè)液面等于右側(cè)液面．如果在圖甲所示人工膜上貫穿上圖乙的蛋白質(zhì)①，蛋白質(zhì)①是運(yùn)輸葡萄糖的載體，葡萄糖會(huì)由A側(cè)運(yùn)向B側(cè)，B側(cè)滲透壓升高，水分子由A向B移動(dòng)，造成A側(cè)液面降低，B側(cè)液面升高；如果此時(shí)用圖乙的蛋白質(zhì)②替換蛋白質(zhì)①，蛋白質(zhì)②是運(yùn)輸乳酸的載體，但是乳酸的跨膜運(yùn)輸是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，不僅需要載體，還要消耗能量，此時(shí)有了運(yùn)輸乳酸的載體，沒(méi)有能量供應(yīng)，乳酸不能進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，因此仍然是A側(cè)液面低，B側(cè)液面高．
（4）由于細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)組成，所以某些藥物大分子不容易被細(xì)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(jìn)入細(xì)胞，從而說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性．
（5）信號(hào)分子能與靶細(xì)胞細(xì)胞膜上的受體特異性結(jié)合，受體的成分是糖蛋白．由于蛋白質(zhì)在核糖體上合成，而核糖體的形成與核仁有關(guān)，所以細(xì)胞核內(nèi)的核仁被破壞，酶將不能正常合成．
故答案為：
（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   紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，不需要能量   不受影響    紅細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸排除乳酸，所需能量由無(wú)氧呼吸提供
（3）等于  低于  低于
（4）一定的流動(dòng)性（或半流動(dòng)性）
（5）受體  蛋白質(zhì)（或糖蛋白）  核仁   核仁與核糖體的形成有關(guān)

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查生物膜結(jié)構(gòu)與功能及特點(diǎn)、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸和蛋白質(zhì)合成的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．