Question

12．（I）慕尼黑工業(yè)大學(xué)的教授構(gòu)建了一個(gè)能自己移動和改變形態(tài)的“類細(xì)胞”模型，該模型由膜外殼和填入物構(gòu)成．請回答下列問題．
（1）該模型類似于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 （填兩種細(xì)胞器）產(chǎn)生的囊泡，其邊界（膜外殼）由一種脂質(zhì)成分構(gòu)成，該成分主要是磷脂分子．
（2）該模型中填入了細(xì)胞骨架和驅(qū)動蛋白，作為運(yùn)動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，另外還需要填入ATP作為直接能源物質(zhì)，若將該結(jié)構(gòu)置于一定濃度的K⁺溶液中一段時(shí)間，檢測發(fā)現(xiàn)K⁺不能進(jìn)入其中．若你是科學(xué)家，將如何改造這個(gè)結(jié)構(gòu)，使其能夠吸收K⁺？在其膜外殼中加入K⁺的載體
（3）科學(xué)家想利用該結(jié)構(gòu)運(yùn)輸抗癌藥物到達(dá)患者體內(nèi)，且僅與癌細(xì)胞密切接觸并釋放藥物請從細(xì)胞膜的功能角度分析，應(yīng)該如何改造這個(gè)結(jié)構(gòu)？在該結(jié)構(gòu)的膜外殼中加入能與癌細(xì)胞特異性結(jié)合（識別）的信號分子（蛋白質(zhì)、糖蛋白）
（Ⅱ）某實(shí)驗(yàn)小組將小鼠肝細(xì)胞在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測培養(yǎng)液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，發(fā)現(xiàn)它們的含量變化如圖．請回答問題．
（4）培養(yǎng)液中被吸收的葡萄糖主要作用是通過呼吸作用（分解）釋放能量（ATP）．
（5）由圖可知，隨培養(yǎng)時(shí)間延長，培養(yǎng)液中尿素含量增加了，由此可以推測尿素是細(xì)胞代謝（代謝）的產(chǎn)物．轉(zhuǎn)氨酶是肝細(xì)胞內(nèi)參與氨基酸分解與合成的一類酶，正常情況下這類酶不會排出胞外，若在細(xì)胞培養(yǎng)液中檢測到該類酶，可能的原因是肝細(xì)胞膜受損（或細(xì)胞裂解）．

Answer 1

分析 1、分析題圖：題圖是某實(shí)驗(yàn)小組將小鼠肝細(xì)胞在體外培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測培養(yǎng)液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量變化圖，由圖可看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間延長，培養(yǎng)液中氨基酸和葡萄糖的含量下降，而尿素含量增加，可以推測尿素是細(xì)胞中脫氨基作用后的產(chǎn)物，通過細(xì)胞代謝生成，氨基酸進(jìn)入細(xì)胞后的主要作用是合成蛋白質(zhì)，葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后主要作用是通過細(xì)胞呼吸分解供能．
2、小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn)．

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

解答 解：（1）細(xì)胞中能產(chǎn)生囊泡的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體．該生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)．
（2）生物體生命活動所需能量的直接來源是ATP．因?yàn)镵⁺跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞侵鲃舆\(yùn)輸，需要相應(yīng)的載體的協(xié)助，若將該結(jié)構(gòu)置于一定濃度的K⁺溶液中一段時(shí)間，檢測發(fā)現(xiàn)K⁺不能進(jìn)入其中，則應(yīng)該在其膜外殼中加入K⁺的載體．
（3）科學(xué)家想利用該結(jié)構(gòu)運(yùn)輸抗癌藥物到達(dá)患者體內(nèi)，且僅與癌細(xì)胞密切接觸并釋放藥物，則應(yīng)該在該結(jié)構(gòu)的膜外殼中加入能與癌細(xì)胞特異性結(jié)合的信號分子．
（4）進(jìn)入細(xì)胞的葡萄糖則主要作為能源物質(zhì)，通過呼吸作用（分解）釋放能量（ATP）．
（5）由圖可知，隨培時(shí)間延長，培養(yǎng)液中尿素含量增加了，因原培養(yǎng)液中無尿素，根據(jù)葡萄糖、氨基酸和尿素的化學(xué)元素組成特點(diǎn)可知尿素為氨基酸的代謝產(chǎn)物；轉(zhuǎn)氨酶是肝細(xì)胞內(nèi)參與氨基酸分解與合成的一類酶，正常情況下這類酶因肝細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出而不會排出胞外，若在細(xì)胞培養(yǎng)液中檢測到該類酶，可能的原因是肝細(xì)胞膜受損（或細(xì)胞裂解）．
故答案為：
（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體        磷脂
（2）ATP     在其膜外殼中加入K⁺的載體
（3）在該結(jié)構(gòu)的膜外殼中加入能與癌細(xì)胞特異性結(jié)合（識別）的信號分子（蛋白質(zhì)、糖蛋白）
（4）通過呼吸作用（分解）釋放能量（ATP）
（5）細(xì)胞代謝（代謝）    肝細(xì)胞膜受損（或細(xì)胞裂解）

點(diǎn)評 本題以“類細(xì)胞”模型為題材，考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，要求考生識記細(xì)胞中各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、分布和功能；識記細(xì)胞膜的成分；識記物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞�，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．