Question

如图所示，图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图；图乙为人的成熟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为蒸馏水，据图回答以下问题：

（1）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（填“高于”“低于”或“等于”）。

（2）图甲所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^＋通过该膜的方式是___________。

（3）图乙中，葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要___________，如果要利用图乙细胞制备细胞膜，则应将图乙细胞放入__________中，使其吸水涨破。

（4）将新鲜的苔藓植物叶片放入少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察到的细胞状态如图丁所示，此时部位①颜色为______，部位②颜色为_____。如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②颜色为________。

Answer

高于 等于 协助扩散 载体蛋白 蒸馏水 红色 绿色 无色

【解析】

分析甲图：甲表示磷脂双分子层；
分析乙图：乙图中葡萄糖的运输方式是协助扩散，运输方向是高浓度运输到低浓度，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。
分析丙图：图丙代表渗透作用的装置，水分的运输方向是低浓度溶液运输到高浓度溶液。

分析图丁：图示细胞为质壁分离状态的细胞，①为细胞壁和细胞膜之间的空隙，充满了外界溶液，②为细胞质。

（1）如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜，由于磷脂分子层中没有运输葡萄糖的载体，所以葡萄糖不能通过半透膜，A侧渗透压大于B侧，水分子通过半透膜向左扩散的速率大于向右扩散的速率，所以一段时间后液面不再变化时，左侧液面高于右侧液面；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，由于葡萄糖分子可以通过蛋白质①的运输扩散到B侧，则液面不再变化时，左侧液面等于右侧液面。

（2）由题意可知，人工脂质双层膜中不具有载体蛋白，若在人工膜中加入少量缬氨霉素，钾离子可以从高浓度一侧到低浓度一侧，属于协助扩散过程，该过程中缬氨霉素作为运输钾离子的载体。

（3）从图乙可知葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散，乳酸出细胞的方式为主动运输，二者都需要载体蛋白的参与。图乙所示细胞若表示哺乳动物成熟的红细胞，制备细胞膜时可将细胞置于蒸馏水中，细胞会由于吸水而涨破，溢出细胞外的主要物质是血红蛋白。

（4）新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离过程；由于细胞壁是全透性的，细胞膜具有选择透过性，红墨水中的溶质能穿过细胞壁不能穿过细胞膜，所以①处为红色；②中含有叶绿体，所以为绿色。如改用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞重新实验，则部位②颜色为无色。