Question

科學(xué)家為了研究蛋白A的功能，選用細(xì)胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細(xì)胞進(jìn)行實驗，處理及結(jié)果見下表．

實驗組號	在等滲溶液中進(jìn)行的處理	在低滲溶液中測定卵細(xì)胞的水通透速率（cm/s?10-4）
Ⅰ	向卵母細(xì)胞注入微量水	27.9
Ⅱ	向卵母細(xì)胞注入蛋白A的mRNA	210.0
Ⅲ	將部分Ⅱ細(xì)胞放入含HgCl2的等滲溶液中	80.7
Ⅳ	將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中	188.0

（1）實驗組Ⅰ起到了

 

作用．在低滲溶液中，水分子經(jīng)滲透穿過膜的

 

進(jìn)入卵母細(xì)胞．
（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細(xì)胞一定時間后，該mRNA

 

的蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜，使細(xì)胞在低滲溶液中體積

 

．
（3）與Ⅱ組細(xì)胞相比，Ⅲ組細(xì)胞對水的通透性

 

，說明HgCl₂對蛋白A的功能有

 

作用．比較Ⅲ、Ⅳ組的結(jié)果，表明試劑M能夠使蛋白A的功能

 

．推測HgCl₂沒有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的

 

．
（4）結(jié)合上述蛋白A的功能可推測：抗利尿激素的功能可能是通過與腎小管上皮細(xì)胞膜上的

 

結(jié)合而使其蛋白A數(shù)量

 

，從而加快對原尿中水分子的重吸收．

Answer 1

考點：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合

專題：

分析：根據(jù)題意和圖表分析表格中的實驗可知Ⅰ是對照組，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ屬于實驗組，Ⅱ與Ⅰ對照，Ⅱ注入蛋白質(zhì)A的mRNA，經(jīng)翻譯形成蛋白質(zhì)A，在低滲溶液中測定卵細(xì)胞的水通透速率遠(yuǎn)大于Ⅰ，說明蛋白質(zhì)A與水的通透性有關(guān)，Ⅲ與Ⅱ?qū)φ�，Ⅲ將Ⅱ的部分�?xì)胞放入含HgCl₂的等滲溶液中，水的通透性大大降低，說明HgCl₂可能對蛋白質(zhì)A的功能具有抑制作用；Ⅳ與Ⅲ對照，Ⅳ將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中，水的通透性又升高，說明試劑M能夠使蛋白A的功能能夠部分恢復(fù)．

解答： 解：（1）分析表格可知，Ⅰ只是放在等滲溶液中不作任何處理，其作用是對照作用；水分子進(jìn)入細(xì)胞膜的方式是直接通過磷脂雙分子層的自由擴散．
（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細(xì)胞后，在細(xì)胞內(nèi)的核糖體上以mRNA為模板，以氨基酸為原料，經(jīng)過翻譯過程，指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)A．該蛋白A進(jìn)入細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜對水的通透性大大增加，細(xì)胞在低滲溶液中大量吸收水分，卵母細(xì)胞由于吸收大量的水，體積迅速增大．
（3）Ⅲ組實驗是將部分Ⅱ細(xì)胞放入含HgCl₂的等滲溶液中，在低滲溶液中測定卵細(xì)胞的水通透速率明顯下降，說明HgC1₂對蛋白A具有抑制作用．Ⅳ組實驗將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中，在低滲溶液中測定卵細(xì)胞的水通透性又升高，表明試劑M能部分解除HgC1₂對蛋白A的抑制作用，使蛋白A的功能部分恢復(fù)；由此可以推出HgC1₂只是改變了蛋白質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，并沒有改變蛋白質(zhì)A的氨基酸序列．
（4）由題意可知，抗利尿激素通過與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，促進(jìn)蛋白A插入腎小管上皮細(xì)胞膜中而使其蛋白A數(shù)量增加，從而加快腎小管上皮細(xì)胞對原尿中水分子的重吸收．
故答案為：
（1）對照       磷脂雙分子層
（2）指導(dǎo)合成   增大
（3）下降       抑制     恢復(fù)    空間結(jié)構(gòu)
（4）受體       增加

點評：本題的知識點是水分子跨膜運輸?shù)姆绞�，蛋白質(zhì)A在水分子運輸中的作用，蛋白質(zhì)的合成，結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞膜的信息交流功能，明確實驗的實驗組與對照組，分析實驗結(jié)果獲取結(jié)論是解題的關(guān)鍵．