Question

5．如图是物质出入细胞的示意图，图2中曲线甲乙分别代表物质进出细胞的两种方式．
（1）曲线甲代表自由扩散，曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质，此时限制物质进出细胞的因素是载体数量和能量供应．
（2）已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14，而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38（浓度单位均为mol/L），由此可知，该细胞能主动地吸收（吸收/排出）物质X，可用图1中的a（a、b、c…）表示．
（3）细胞的基本支架是磷脂双分子层，由此可以推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，其最可能与膜蛋白质成分（水通道）有关．美国科学家阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质-CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据分别是人成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强．，据此研究水分子进入细胞的过程可用图1中的c（a、b、c…）表示．
（4）若图1代表某生物的细胞膜，该细胞能够分泌胰岛素，则该过程被称为胞吐，其依赖于细胞膜的一定的流动性的结构特点．

Answer 1

分析 分析图解：图1中，A是细胞膜上的蛋白质，B是磷脂双分子层，C是糖蛋白（分布于膜的外侧）．根据物质跨膜运输的特点判断，b为自由扩散，a、e为主动运输，c、d为协助扩散．
图2中，甲运输方式中，物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比，因此属于自由扩散；而乙运输方式中，物质运输的速率在一定范围内，随着能量的增加而增加，达到一定程度后，不再增加，而是维持稳定，可见该物质的运输和能量、载体有关，应属于主动运输．

解答 解：（1）甲运输方式中，物质运输速率和细胞外物质的浓度成正比，因此属于自由扩散．而乙运输方式中，物质运输的速率与浓度差无关，并且可以由低浓度向高浓度一侧运输，应属于主动运输．主动运输需要消耗能量和载体蛋白的协助，因此曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收该物质，此时，限制物质进入细胞的因素是载体的数量和能量供应．
（2）根据题意可知，物质X在细胞中的浓度高于海水中该物质浓度，由于主动运输中物质可以从低浓度一侧向高浓度一侧运输，因此确定该细胞能主动地吸收物质X，可用图1中的a表示．
（3）细胞的基本支架是磷脂双分子层．人成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强，因此以这两种细胞为实验材料．借助通道的是协助扩散，应是高浓度一侧到低浓度一侧，不需要能量，在图1中c是高浓度到低浓度，有通道蛋白，不需要能量，故是c．
（4）胰岛素是蛋白质，以胞吐形式排出细胞．其依赖于细胞膜的一定的流动性的结构特点．
故答案为：
（1）自由扩散　载体数量和能量供应　
（2）吸收　a
（3）磷脂双分子层
人成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强．
c
（4）胞吐　一定的流动性

点评 本题着重考查了物质跨膜运输方式的异同点，要求考生能够根据不同物质运输方式的特点确定图1中各物质跨膜运输的方式，并且确定图2曲线表示的运输方式，难度适中．