Question

现有两瓶质量分数均是30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透过半透膜，蔗糖分子不能透过。请回答以下问题：

（1）A同学把体积相同的葡萄糖与蔗糖溶液用半透膜隔开（如图1所示），在一段时间内，乙液面的变化情况是_______，最后乙液面_______（填“高于“低于”或“等于”）甲液面。

（2）如图2所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中①、②、③、④代表物质运输方式，鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分快速排出体外，且不消耗能量，其跨膜运输的方式是_______（填序号）。

（3）蟾蜍心肌细胞吸收Ca²⁺、K⁺的方式是_______（填序号）。若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则图2中不会受到显著影响的运输方式是_______（填序号）。若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca²⁺吸收明显减少，但K⁺的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了图2中所示的转运Ca²⁺的_______的活性。

Answer

先降低后升高 高于 ② ④ ①②③ 载体蛋白

【解析】

据图1分析，葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，将相同浓度、相同体积的两种溶液加入到被半透膜隔开的U型管中，则甲的物质的量的浓度大于乙，即甲渗透压大于乙渗透压，因此甲液面先升高，乙液面先降低；又知葡萄糖可以穿过半透膜而蔗糖不能，则乙渗透压逐渐升高，甲渗透压下降，当乙渗透压大于甲时，乙液面又升高，高于甲。

据图2分析，图中甲是磷脂双分子层，乙是蛋白质分子；①表示自由扩散（出细胞）；②③表示协助扩散（出细胞），前者利用的是通道蛋白，后者利用的是载体蛋白；④表示主动运输（进细胞）。

（1）根据以上分析已知，乙液面先降低后升高，最后乙液面高于甲液面。

（2）根据题意分析，鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分快速排出体外，且不消耗能量，说明该运输方式为协助扩散，且利用的是离子通道，即图中的②。

（3）蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+的方式是主动运输，即图中的④；若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则图2中不会受到显著影响的运输方式为自由扩散或协助扩散，即图中的①②③；若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少，但K+的吸收不受影响，不能影响的不是能量的供应，最可能的原因是该毒素抑制了图2中所示的转运Ca2+的载体蛋白的活性。