Question

6．生物膜的基本特點之一是能夠維持相應(yīng)環(huán)境內(nèi)的物質(zhì)濃度，這對于完成不同的生命活動具有重要作用，這種維持依賴于生物膜的運輸．根據(jù)是否需要能量，將物質(zhì)的跨膜運輸分為兩大類，即被動運輸和主動運輸．
（1）被動運輸包括三種類型，除自由擴散外，另外兩類都需要膜蛋白的協(xié)助：通道蛋白和載體蛋白，其中，可在膜兩側(cè)進行移動運輸?shù)氖禽d體蛋白．
（2）離子載體是一些能夠極大提高對某些離子通透性的物質(zhì)，目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)離子載體是細菌產(chǎn)生的抗生素，它們能夠殺死某些微生物．其中短桿菌肽A是一種十五肽的離子甘休，它能有選擇地將單價陽離子順濃度通過膜，如H⁺、NH⁴⁺、K⁺、Na⁺等，最終使膜內(nèi)外部分單價陽離子濃度趨于平衡．據(jù)此推測這類抗生素的殺菌機理是使微生物細胞無法維持某些物質(zhì)正常的濃度梯度而死亡．
（3）人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱為脂質(zhì)體，所有帶電荷的分子不管它多小，都很難通過脂質(zhì)體，即使脂質(zhì)體外離子濃度很高．這是因為磷脂雙分子層的內(nèi)部（內(nèi)部、外部）是疏水的．纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入到脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi)，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．
（4）主動運輸所需的載體蛋白實際上是一些酶蛋白復(fù)合體．與被動運輸不同，該類膜蛋白都能水解ATP，但與普通的酶不同的是，它不對所轉(zhuǎn)運的分子進行催化．

Answer 1

分析

名　稱	運輸方向	載體	能量	實　　例
自由擴散	高濃度→低濃度	不需	不需	水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
協(xié)助擴散	高濃度→低濃度	需要	不需	紅細胞吸收葡萄糖
主動運輸	低濃度→高濃度	需要	需要	小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等

解答 解：（1）在被動運輸中，自由擴散是經(jīng)磷脂分子的間隙所進行的擴散，不需要膜蛋白的協(xié)助．通道蛋白實質(zhì)上是在內(nèi)部具有疏水性的磷脂雙分子層中形成一個親水的通道，載體蛋白則是通過其本身構(gòu)象的改變，完成對相應(yīng)物質(zhì)在膜兩側(cè)的移動運輸．
（2）短桿菌肽A能使膜內(nèi)外部分單價陽離子濃度趨于平衡，使微生物細胞不能維持某些離子正常的濃度梯度，進而無法進行正常代謝而死亡．
（3）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(nèi)，因此磷脂雙分子層的內(nèi)部是疏水的．若將它插入到脂質(zhì)體的磷脂雙分子層內(nèi)，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．
（4）題干已說明，主動運輸所需的載體蛋白是一些酶蛋白復(fù)合體，該類酶蛋白復(fù)合體不對所轉(zhuǎn)運的分子進行催化，聯(lián)系主動運輸需要能量，可得出它能水解ATP．
故答案為：
（1）自由擴散  載體蛋白
（2）使微生物細胞無法維持某些物質(zhì)正常的濃度梯度而死亡  
（3）內(nèi)部  ①載體蛋白能極大提高運輸速度    ②載體具有特異性    
（4）ATP

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