Question

1．如图一所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，①②③④代表物质运输方式．图二表示物质通过膜运输的速率（纵坐标）随环境中O₂浓度（横坐标）的变化．请仔细观察图示，并回答有关问题：

（1）很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实．这证明组成细胞膜的主要成分中有图一中所示的[甲]磷脂双分子层．
（2）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②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是协助扩散．
（3）蟾蜍心肌细胞吸收Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物质吸收均受到显著的影响，其原因是缺少ATP．若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca²⁺吸收明显减少，但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca²⁺的[乙]载体蛋白的活动．
（4）图二与图一中的④代表的物质运输方式一致．图中曲线出现BC段的主要原因是载体蛋白的数量是有限的．

Answer 1

分析 本题借助生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，考查细胞膜的功能．细胞膜主要有脂质和蛋白质组成的．根据相似相溶原理，脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜，能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架．因为一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子，细胞膜对于进出物质具有选择性．生物体对不同物质的需求量不同也可能与载体蛋白的这种特点有关．自由扩散、协助扩散、主动运输是物质进出细胞的主要方式．在协助扩散过程中，载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度进行运输的．在主动运输过程中，载体蛋白质需要消耗能量

解答 解：（1）根据相似相溶原理，脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜，能充分说明组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子，图中甲代表磷脂分子． 
（2）鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的，②是通过离子通道进出细胞，不需要能量，因此是被动运输（或协助扩散）． 
（3）如果蟾蜍心肌细胞吸收Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的方式相同，若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物质吸收均受到显著的影响，可能是由于呼吸作用减弱，ATP缺少；如果对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，Ca²⁺吸收明显减少，但对K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，说明不受能量的限制，证明该毒素抑制了转运Ca²⁺的[乙]载体蛋白的活动． 
（4）图二可知，物质运输与引起浓度有关，因此属于主动运输过程，图一中的④也是主动运输过程；曲线出现BC段随着氧气浓度的增加，物质运输的速率不再增大，说明运输离子的载体的数量是有限的．
（1）甲　磷脂双分子层　
（2）协助扩散　
（3）缺少ATP　乙　载体蛋白　
（4）④载体蛋白的数量是有限的

点评 本题考查了细胞膜的结构和功能的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力