Question

8．一直以來，科學(xué)工作者對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了大量的研究．請(qǐng)回答下列問題．
（1）溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，很容易通過膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易通過膜，這表明細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的．另外，蛋白酶能夠使細(xì)胞膜分解，這表明細(xì)胞膜上含有蛋白質(zhì)．
（2）圖Na⁺-K⁺泵是存在與動(dòng)物細(xì)胞膜上的一種載體，可保持膜內(nèi)高鉀、膜外高鈉的離子分布，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，糖蛋白分布在圖中細(xì)胞膜的上（填“上”或“下”）側(cè)，Na⁺、K⁺通過Na⁺-K⁺泵的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸．
（3）小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是ATP驅(qū)動(dòng)泵（ATP直接提供能量）的主動(dòng)運(yùn)輸．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證．
①實(shí)驗(yàn) 步驟：
第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞．
第二步：將甲、乙兩組細(xì)胞置于相同且適宜濃度的葡萄糖培養(yǎng)液中，甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件，乙組細(xì)胞乙組細(xì)胞用細(xì)胞呼吸抑制劑處理（或抑制乙組細(xì)胞的細(xì)胞呼吸）．
第三步：在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測培養(yǎng)液中的葡萄糖濃度．
②預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：a．小腸上皮細(xì)胞是以協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖的　
b．若甲組培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度小于乙組的，則小腸上皮細(xì)胞是以ATP驅(qū)動(dòng)泵的主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收葡萄糖的．

Answer 1

分析 細(xì)胞膜內(nèi)外的離子分布：鈉離子在細(xì)胞外的濃度高于細(xì)胞內(nèi)，鉀離子濃度在細(xì)胞內(nèi)高于細(xì)胞外，然后結(jié)合題意分析，“這種泵每消耗1分子的ATP，就逆濃度梯度將3分子的Na⁺泵出細(xì)胞外，將2分子的K⁺泵入細(xì)胞內(nèi)”，說明鈉離子和鉀離子都是逆濃度運(yùn)輸，所以是屬于主動(dòng)運(yùn)輸．

解答 解：（1）溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，很容易通過膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易通過膜，由于相似相溶的原理，表明細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的．蛋白酶能夠使細(xì)胞膜分解，這表明細(xì)胞膜上含有蛋白質(zhì)．
（2）Na⁺-K⁺泵就是主動(dòng)運(yùn)輸需要的載體蛋白，所以其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)；下側(cè)進(jìn)行ATP的水解，屬于細(xì)胞內(nèi)，而糖蛋白分布在圖中細(xì)胞膜的外側(cè)，圖中的上側(cè)；Na⁺、K+通過Na⁺-K⁺泵的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸．
（3）探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是ATP驅(qū)動(dòng)泵的主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散，可以取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞．將甲、乙兩組細(xì)胞置于適宜濃度的葡萄糖培養(yǎng)液中，甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件，而乙組含有呼吸抑制劑，甲組能正常呼吸提供ATP，而乙組不能進(jìn)行正常呼吸提供ATP；
若小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴(kuò)散．則在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，甲、乙兩組培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度相同；
若小腸上皮細(xì)胞是以ATP驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收葡萄糖，則甲組可以通過ATP驅(qū)動(dòng)吸收葡萄糖，乙組不能，所以一段時(shí)間后，甲組溶液中葡萄糖濃度降低．
故答案為：
（1）脂質(zhì)   細(xì)胞膜上含有蛋白質(zhì)
（2）蛋白質(zhì)   上     主動(dòng)運(yùn)輸
（3）①第二步：乙組細(xì)胞用細(xì)胞呼吸抑制劑處理（或抑制乙組細(xì)胞的細(xì)胞呼吸）　
第三步：在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測培養(yǎng)液中的葡萄糖濃度　
②a．小腸上皮細(xì)胞是以協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖的　
b．若甲組培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度小于乙組的，則小腸上皮細(xì)胞是以ATP驅(qū)動(dòng)泵的主動(dòng)運(yùn)輸方式吸收葡萄糖的

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式，意在考查考生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．