Question

【題目】根據(jù)材料回答問題。

彼得阿格雷由于發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜上的水通道而獲得2003年諾貝爾化學(xué)獎。我們知道，人體有些細(xì)胞能很快吸收水，而另外一些細(xì)胞則吸水很慢。早在19世紀(jì)中期，科學(xué)家就猜測細(xì)胞膜有允許水分和鹽分進(jìn)入的孔道，每個通道每秒種有幾十億個水分子通過，但這一猜想一直未得到證實。

1988年，阿格雷成功地分離了存在于紅細(xì)胞膜和腎臟微管上的一種膜蛋白，后來他認(rèn)識到這個蛋白有水通道的功能，這就是科學(xué)家們長期搜尋的水分子通道。他畫出了清晰的水通道蛋白的的三維結(jié)構(gòu)圖，詳細(xì)解釋了水分子是如何通過該通道進(jìn)入細(xì)胞膜的，而其他微分子或離子無法通過的原因。

羅德里克麥金農(nóng)由于對離子通道結(jié)構(gòu)和機(jī)制的研究也獲此獎。離子通道是細(xì)胞膜的另一種通道。他提示了當(dāng)離子穿過細(xì)胞膜時，不同的細(xì)胞通過電位變化發(fā)出信號，控制離子通道的開放或關(guān)閉。同時，離子通道通過過濾機(jī)制，只讓特定離子通過，而不讓其他離子通過。

(1)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性是_________________，功能特性是_________________。

(2)離子通道的化學(xué)本質(zhì)是膜上的______________。

(3)水通道、離子通道和離子載體運輸物質(zhì)時的共同特性是__________________性。

(4)腎臟中腎小管和集合管能迅速吸收原尿中的水，最可能的原因是______________________

(5)物質(zhì)通過細(xì)胞膜與膜的流動性有密切關(guān)系，為了探究溫度對膜的流動性的影響，有人做了下述實驗：分別用紅色和綠色熒光劑標(biāo)記人和鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，然后讓兩個細(xì)胞在37℃條件下融合并培養(yǎng)，40分鐘后，融合的細(xì)胞膜上紅色和綠色均勻分布。

①該實驗設(shè)計有很大的問題，其原因是缺少____________________。

②經(jīng)過完善，本實驗可以通過相同的時間后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細(xì)胞膜上分布的情況判斷實驗結(jié)果，也可以通過 ______________________________________________________________________判斷實驗結(jié)果。

③該實驗最可能得出的結(jié)是_________________________________________________________。

Answer 1

【答案】流動性 選擇透過性 蛋白質(zhì) 專一 腎小管和集合管細(xì)胞有大量水通道 對照實驗 記錄紅色和綠色熒光物質(zhì)在細(xì)胞膜上分布均勻所耗費的時間 在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，膜的流動性增加

【解析】

（1）細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量的糖類．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是流動性，功能特性是選擇透過性．自由擴(kuò)散的特點是高濃度運輸?shù)降蜐舛龋�不需要載體和能量；協(xié)助擴(kuò)散的特點是高濃度運輸?shù)降蜐舛�，需要載體，不需要能量；主動運輸?shù)奶攸c是需要載體和能量．

（2）為了探究溫度對膜流動性的影響，需要設(shè)計正常溫度（37）、低于正常溫度和高于正常溫度的實驗；實驗結(jié)果可用相同時間之后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細(xì)胞膜上分布的情況或者比較紅色和綠色在細(xì)胞膜上均勻分布時所需時間的長短。本實驗最可能的結(jié)論是在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，細(xì)胞膜的流動性會加快加強。

（1）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，功能特性是選擇透過性；

（2）離子通道的化學(xué)本質(zhì)是膜上的蛋白質(zhì)；

（3）水通道、離子通道和離子載體運輸物質(zhì)時的共同特性是專一性，即只允許特定的物質(zhì)通過；

（4）腎臟中腎小管和集合管能迅速吸收原尿中的水，最可能的原因是腎小管和集合管細(xì)胞膜上有大量的水通道蛋白，從使重吸收水分的效率大大提高；

（5）①缺少對照組，對照組設(shè)計如下：A分別用紅色和綠色熒光劑標(biāo)記人和鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),然后將兩細(xì)胞放于37度以下的溫度下培養(yǎng)；B分別用紅色和綠色熒光劑標(biāo)記人和鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)放于37度以上的溫度下培養(yǎng).其余條件都相同；

②經(jīng)過完善，本實驗可以通過相同的時間后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細(xì)胞膜上分布的情況判斷實驗結(jié)果，也可以通過記錄紅色和綠色熒光物質(zhì)在細(xì)胞膜上分布均勻所耗費的時間來判斷實驗結(jié)果；

③該實驗可能得出的結(jié)論是在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，膜的流動性增加。