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1 mol／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）在水中磷脂分子排成双层的原因是：__________________。

（2）图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的___________，图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_____________。

（3）图甲示人工膜两侧的离子存在浓度差，离子不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素，K⁺即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过，则K⁺通过该膜的方式__________，其中K⁺与缬氨霉素的关系是_________________。

（4）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的原因是______________________，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____（“高于”、“低于”或“等于”）右侧液面；如果此时用图乙的蛋白质②替换蛋白质①，再进行试验，则液面不再变化时，左侧液面______（“高于”、“低于”或“等于”）右侧液面。

（5）图丁中①为信号分子，与靶细胞细胞膜上的（   ）_________结合，此过程体现了细胞膜具有_______________________功能，如果乙图为丁细胞的细胞膜那么丁图中的②应该分布于乙图膜结构的__________（“上方”或“下方”）。

Answer

磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部 原生质层 载体蛋白 协助扩散 缬氨霉素是运输K+的载体蛋白 葡萄糖和乳酸均不可透过此人工半透膜 低于 等于 ②受体（受体蛋白） 进行细胞间信息交流的作用 上方

【解析】

1、磷脂分子结构是亲水性“头部”和疏水性尾部分别是磷酸基和脂肪酸。

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。

3、图丁中①为信号分子，结构②是信号分子的受体，其组成成分是糖蛋白。①与②的特异性结合体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能胞。

（1）在水中磷脂分子排成双层的原因是磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，分别是磷酸基和脂肪酸。

（2）图丙中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，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，它们的共同点是需要载体蛋白。

（3）在人工膜中加入少量缬氨霉素，K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧，其他离子不能通过。通过分析，缬氨霉素对K+起到运输作用，但没有消耗能量，所以是协助扩散，缬氨霉素是运输K+的载体蛋白。

（4）图甲的人工膜不含蛋白质分子，不具有选择透过性，葡萄糖和乳酸均不可透过此人工半透膜，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，两侧浓度相同，左侧液面等于右侧液面。

如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①，则葡萄糖可以跨膜运输，从左侧运往右侧，而乳酸不能运往左侧，致使右侧浓度高，水分子跟多的流向右侧，所以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，则乳酸可以运输到左侧，对葡萄糖不能进行运输，最终两侧浓度相同，则液面不再变化时，左侧液面会等于右侧液面。

（5）图丁中①为信号分子，结构②是信号分子的受体，其组成成分是糖蛋白。①与②的特异性结合体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能。丁图中的②位于细胞膜外侧，乙图膜结构上侧是细胞外。