Question

3．图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图，下图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况，图丙中A为1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，请据图回答以下问题：

（1）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要载体蛋白，如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输不会受到影响，原因是红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量，而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供．
（2）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面等于（填“高于”、“低于”或“等于”）右侧液面；如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则液面不再变化时，左侧液面低于右侧液面；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行实验，则液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面．
（3）某些药物大分子不容易被细胞吸收，但如果用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有一定的流动性．

Answer 1

分析 分析题图可知：甲图表示磷脂双分子层，磷脂双分子层的亲水的头部排列在外侧，内侧是疏水的尾部；图乙细胞膜的结构及物质跨膜运输的方式，图中葡萄糖的跨膜运输是顺浓度梯度运输，需要载体①协助，是协助扩散，乳酸的跨膜运输是逆浓度梯度运输，需要消耗ATP 是主动运输；丙是渗透装置，A侧是1mol/L的葡萄糖溶液，B为1mol/L的乳酸溶液，半透膜两侧的压力差相同．

解答 解；（1）分析图乙，葡萄糖和乳酸的跨膜运输都需要载体蛋白协助；葡萄糖的运输是协助扩散，不需要消耗能量，因此将图乙所示细胞放在无氧环境中，葡萄糖的运输不受影响，人的红细胞不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，因此是否有氧，不影响红细胞产生ATP，所以也不影响乳酸的跨膜运输．
（2）由于甲脂双层都不能运输葡萄糖和乳酸，因此两侧渗透压相等，半透膜；两侧的液面相同；在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，再用作图丙的半透膜，则葡萄糖向B侧运输，B侧渗透压升高，A侧渗透压下降，因此左侧液面会低于右侧；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行实验，由于乳酸运输需要消耗能量，因此乳酸不能用B向A运输，半透膜两侧渗透压相等，液面相同．
（3）由于磷脂分子是可以运动的，用图甲所示人工膜包裹后再注射则更容易进入细胞，此实例可说明细胞膜具有一定的流动性．
故答案为：
（1）载体蛋白   葡萄糖和乳酸    红细胞吸收葡萄糖是协助扩散不需要能量，而红细胞主动运输排出乳酸所需能量由无氧呼吸提供
（2）等于    低于      等于
（3）一定的流动

点评 本题的知识点是物质跨膜运输的方式及异同点，细胞膜的流动性结构特点，渗透作用发生的条件，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并学会应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题．