Question

下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（呈分子状态），请据图回答以下问题：

（1）在水中磷脂分子排成双层的原因是：____________________。

（2）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要__________，如果将图乙所示细胞放在无氧环境中，图中__________的跨膜运输不会受到影响，原因是______________________________。

（3）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__________（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__________右侧液面；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行试验，则液面不再变化时，左侧液面__________右侧液面。

（4）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__________性。

（5）图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的②__________结合，其本质成分是__________，图示过程最能体现细胞膜具有___________________的功能。

Answer

磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部 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 等于 低于 等于 一定的流动 受体 蛋白质 信息交流

【解析】

据图分析，甲表示磷脂双分子层；乙图中葡萄糖的运输方式是协助扩散，运输方向是高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，乳酸的运输方式是主动运输，需要载体和能量；图丙代表渗透作用的装置，水分的运输方向是低浓度运输到高浓度。

（1）磷脂分子有亲水性的头部和疏水性的尾部，因此在水中成两层排列。

（2）从图乙可知葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散，乳酸进入细胞的方式为主动运输，二者都需要载体蛋白的参与；哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸，因此当细胞处在无氧环境时仍然产生能量，而协助扩散不需要能量，所以葡萄糖和乳酸的运输都不受影响。

（3）A侧为1mol/L的葡萄糖溶液，B侧为1mol/L的乳酸溶液，溶质分子数相等，水分子数也相等，葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分子层构成的半透膜，因此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，左侧液面等于右侧液面。图乙中的蛋白质①是运输葡萄糖的载体，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，则葡萄糖向B侧运输，导致A侧溶液浓度下降，B侧溶液浓度上升，则水分从左侧运输到右侧，则左侧液面将低于右侧液面。如果用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，（②是运输乳酸的载体），再进行试验，乳酸运输需要消耗能量，由于缺少能量，因此乳酸不能从B向A运输，则两侧溶液浓度相同，左侧液面等于右侧液面。

（4）人工膜包裹大分子后，容易进入细胞，说明细胞膜的结构特点具有一定的流动性。

（5）信号分子需要与靶细胞细胞膜上的②受体结合才能传递信息，受体的本质为蛋白质，该过程体现细胞膜具有信息交流的功能。