Question

4．如圖所示為生物膜的結構及物質跨膜運輸示意圖，①②③代表物質運輸方式，請回答下列問題．
（1）圖中所示為細胞膜的流動鑲嵌模型．鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經研究鯊魚體內多余鹽分是經途徑②協助擴散 排出的．囊性纖維化病是由于編碼CFTR蛋白的基因發生突變，導致肽鏈錯誤折疊，使蛋白質的空間（填“平面”或“空間”）結構發生改變，從而導致氯離子不能通過途徑③主動運輸 運出細胞所致．
（2）人工合成的僅由磷脂雙分子層構成的封閉球狀結構稱為脂質體，所有帶電荷的分子不管它多小，都很難通過脂質體，即使脂質體外離子濃度很高，這是因為磷脂雙分子層的內部（填“內部”或“外部”）是疏水的．纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入脂質體的磷脂雙分子層內，可使K⁺的運輸速度提高1 00000倍，但卻不能有效提高Na⁺的運輸速度，由此可以得出的結論是：①載體蛋白能提高運輸速度；②載體蛋白具有特異性．
（3）細胞內酚氧化酶與酚類底物是分開存放的，組織細胞受損或衰老解體時，酚氧化酶便有機會與酚類底物接觸而使底物氧化成棕褐色的物質．上述文字中“細胞內酚氧化酶與酚類底物是分開存放的”是由于細胞內具有生物膜  系統的緣故．“分開存放”的現象也表明物質進出該系統的結構具有選擇透過性的生理特性．比較相同干重的黑藻細胞、人口腔上皮細胞和細菌細胞的磷脂數量比值是8：5：1 0為什么細菌細胞的磷脂數量會較少？磷脂是生物膜的主要成分，細菌沒有核膜和具膜細胞器．

Answer 1

分析 分析題圖可知，甲是磷脂雙分子層，乙是蛋白質分子，蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能復雜程度與細胞膜上蛋白質的種類和數量有關；①是細胞通過自由擴散的方式排出某物質，②是細胞通過協助擴散的方式排出某物質，①②不需要消耗能量，物質運輸的動力來自濃度差，屬于被動運輸；③是細胞通過主動運輸的方式吸收某物質，需要載體協助并消耗能量．

解答 解：（1）圖中表示細胞膜的流動鑲嵌模型，其基本支架是磷脂雙分子層．鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經研究鯊魚體內多余鹽分是經途徑②協助擴散排出的．囊性纖維化病是由于編碼CFTR蛋白的基因發生突變，導致肽鏈錯誤折疊，使蛋白質的空間結構發生改變，從而導致氯離子不能通過途徑③主動運輸運出細胞所致．
（2）磷脂雙分子層中，所有磷脂分子的親水頭部均朝外，疏水的尾部均朝內，因此磷脂雙分子層的內部是疏水的．若將它插入到脂質體的磷脂雙分子層內，可使K⁺的運輸速率提高100 000倍，但卻不能有效提高Na⁺的運輸速率，由此可以得出：①載體蛋白能極大提高運輸速度；②載體具有特異性．
（3）細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區室，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾，保證了細胞的生命活動高效、有序地進行．所以“細胞里酚氧化酶與酚類底物是分開存放的”是由于細胞內具有生物膜系統，也表明生物膜具有選擇透過性．
細菌屬于原核生物，沒有具膜細胞器，而磷脂是生物膜的主要成分，因此相同干重的黑藻細胞、人口腔上皮細胞和細菌細胞的磷脂數量相比，細菌細胞的磷脂數量較少．
故答案為：
（1）流動鑲嵌（填物理模型不給分）     協助擴散（填被動運輸不給分）   空間    主動運輸
（2）內部  載體蛋白能提高運輸速度    載體蛋白具有特異性
（3）生物膜      選擇透過性      磷脂是生物膜的主要成分，細菌沒有核膜和具膜細胞器

點評 本題考查物質的跨膜運輸，意在考查學生提取信息和分析問題的能力，屬于中檔題．