Question

【題目】如圖所示，圖甲為由磷脂分子合成的人工膜的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙為人的成熟紅細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖及葡萄糖和乳酸的跨膜運輸情況，圖丙中A為的葡萄糖溶液，B為的乳酸溶液，請據(jù)圖回答以下問題：

（1）圖丙中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的__________________。

（2）圖乙中，葡萄糖和乳酸跨膜運輸?shù)墓餐�點是都需要__________________，如果將圖乙所示細(xì)胞放在無氧環(huán)境中，圖中__________________（填“葡萄糖”“乳酸”或“葡萄糖和乳酸”）的跨膜運輸不會受到影響。

（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，左側(cè)液面________________（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，左側(cè)液面_______________右側(cè)液面（填“高于”“低于”或“等于”）。

（4）圖甲所示人工膜兩側(cè)的離子存在濃度差，離子不能通過該膜。在人工膜中加入少量纈氨霉素，即可從高濃度一側(cè)通過該膜到達(dá)低濃度一側(cè)，其他離子不能通過，則K+通過該膜的方式是________________________________。

Answer 1

【答案】原生質(zhì)層 載體蛋白 葡萄糖和乳酸 等于 低于 協(xié)助擴散

【解析】

據(jù)圖分析，圖甲為由磷脂分子合成的人工膜的結(jié)構(gòu)示意圖，相當(dāng)于細(xì)胞膜的磷脂雙分子層。乙圖中葡萄糖的運輸方式是協(xié)助擴散，運輸方向是高濃度運輸?shù)降蜐舛�，需要載體，不需要能量；乳酸的運輸方式是主動運輸，需要載體和能量。圖丙代表滲透作用的裝置，水分的運輸方向是低濃度運輸?shù)礁邼舛�，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作為丙圖的半透膜，A中葡萄糖可通過膜結(jié)構(gòu)，而B側(cè)乳酸不能通過半透膜，因此右側(cè)濃度高而導(dǎo)致液面升高，左側(cè)液面下降。

（1）成熟植物細(xì)胞中的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。

（2）根據(jù)圖乙分析，乳酸和葡萄糖的運輸都需要蛋白質(zhì)（載體）的協(xié)助；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸，因此當(dāng)細(xì)胞處在無氧環(huán)境時，細(xì)胞產(chǎn)生的能量沒有變化，且協(xié)助擴散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的運輸都不受影響。

（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，左側(cè)液面等于右側(cè)液面。圖乙在的蛋白質(zhì)①是運輸葡萄糖的載體，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，葡萄糖可以通過半透膜，則A側(cè)溶液濃度下降，B側(cè)溶液濃度上升，則水分從左側(cè)運輸?shù)接覀?cè)，導(dǎo)致左側(cè)液面將低于右側(cè)液面。

（4）根據(jù)題意分析，離子不同通過半透膜，說明其運輸方式不是自由擴散；在人工膜中加入少量纈氨霉素，即可從高濃度一側(cè)通過該膜到達(dá)低濃度一側(cè)，其他離子不能通過，說明纈氨霉素是運輸鉀離子的載體，進(jìn)而說明鉀離子的運輸方式是協(xié)助擴散。