Question

2．美國科學家阿格雷的研究成果是發(fā)現(xiàn)了細胞膜上專門供水分子進出的通道．完成水通道科學研究的過程如下：
（1）觀察：科學家發(fā)現(xiàn)水分子能通過細胞膜
（2）問題：水究竟怎樣通過細胞膜．
（3）假設：20世紀80年代，美國科學家阿格雷認為細胞膜上的某種蛋白質就是水通道．

（4）實驗：要想證明細胞膜上的水通道是否是蛋白質，一般情況下，最好用同位素³⁵S（填“¹⁵N”“³⁵S”“³²P”“¹⁸O”）進行標記研究．如圖是阿格雷水通道驗證實驗：將含有水通道和不含水通道的細胞放在同一種水溶液中進行對照實驗，圖中表示兩種不同細胞狀態(tài)的變化，根據(jù)實驗設置我們可以判斷其中B組為對照組，那么作出這一判斷的依據(jù)是B組細胞在一定時間后，細胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象．
（5）結論：該蛋白質為水通道蛋白．
（6）根據(jù)人體不同部位細胞功能推測，下列哪些部位細胞中含水通道蛋白最多．
A．肺泡上皮細胞  B．紅細胞  C．腎小管細胞  D．皮膚的表皮細胞
（7）有機化學有一種“相似相溶”理論，即有機物容易溶解于有機物溶劑，無機物容易溶解于無機物溶劑．很多研究成果有力支持“脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜”這一說法．這證明組成細胞膜的主要成分中有脂質．

Answer 1

分析 解答本題應根據(jù)題干中提示“如何驗證彼得•阿格雷發(fā)現(xiàn)的‘水通道蛋白’就是水通道”，就可以得出相應的實驗假設；并且實驗在設計的時候應設置一組對照實驗，單一變量為是否去除水通道蛋白，然后觀察實驗結果．
細胞膜的組成成分有磷脂、蛋白質和糖類，其中細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質或鑲在磷脂雙分子層表面，或嵌插于磷脂雙分子層中，或貫穿于磷脂雙分子層中．

解答 解：（4）因為細胞膜上的磷脂有C、H、O、N、P，所以不能標記C、H、O、N、P．細胞膜上的部分蛋白具有運輸作用，而大部分蛋白質含有S，故應標記S來證實細胞膜上的水通道的化學性質是否為蛋白質．作為對照實驗的是不作處理的A組，而B組經過處理不含水通道蛋白，原因是B組細胞在一定時間后，細胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象．
（6）根據(jù)人體不同部位細胞功能推測，比較肺泡上皮細胞、紅細胞、腎小管細胞，吸收水分較多的是C腎小管上皮細胞．
（7）由于脂溶性物質易透過生物膜，不溶于脂質的物質不易透過生物膜，所以細胞膜的主要成分中脂質．
故答案為：
（4）³⁵S　　B組細胞在一定時間后，細胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象　
（6）C   
（7）脂質

點評 本題考查細胞膜的結構和物質跨膜運輸方式，意在考查考生的審題能力和實驗設計的能力，并要求考生了解細胞膜的結構，理解物質跨膜運輸?shù)脑�理和方式，難度適中．