Question

【題目】瑞典皇家科學院宣布，將2003年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農(nóng)，以表彰他們在細胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻．阿格雷得獎是由于發(fā)現(xiàn)了細胞膜水通道，而麥金農(nóng)的貢獻主要是在細胞膜離子通道的結(jié)構(gòu)和機理研究方面．他們的發(fā)現(xiàn)闡明了鹽分和水如何進出活細胞．比如，腎臟怎么從原尿中重新吸收水分，以及電信號怎么在細胞中產(chǎn)生并傳遞等等，這對人類探索腎臟、心臟、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)等方面的諸多疾病具有極其重要的意義．請分析回答．
（1）高中教材中水分子通過細胞膜的方式是 ．
（2）如果用胰蛋白酶處理細胞表面，發(fā)現(xiàn)水分子和離子均不能通過細胞膜了，說明了細胞膜上的水通道和離子通道的化學本質(zhì)都是 ．
（3）如果神經(jīng)元在受到刺激后，細胞膜上的電位發(fā)生變化，由題干中信息可知這種電位變化可能和細胞膜表面的有密切關系．
（4）最新研究發(fā)現(xiàn)，如果去掉細胞膜上的某種物質(zhì)，把該細胞置于7%的NaCl溶液中，細胞形態(tài)沒有明顯變化；在人體內(nèi)，抗利尿激素通過調(diào)節(jié)腎小管、集合管壁細胞膜上該種蛋白質(zhì)來維持體內(nèi)此物質(zhì)的平衡．由此說明該蛋白質(zhì)參與運輸?shù)奈镔|(zhì)是 ．
（5）有人在研究物質(zhì)出入細胞的速率和各種條件的關系．請在圖中按要求繪出相關圖象
①小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖時，其他條件適宜不變，請在圖1上繪出其運輸速度與能量的關系
②O2進入肺泡細胞時，其他條件適宜不變，請在圖2上繪出其運輸速度與濃度差的關系

Answer 1

【答案】
（1）自由擴散
（2）蛋白質(zhì)
（3）離子通道
（4）水
（5）；
【解析】解：（1）水分子通過細胞膜的方式是自由擴散．（2）胰蛋白酶只能水解蛋白質(zhì)，所以用胰蛋白酶處理細胞表面，發(fā)現(xiàn)水分子和離子均不能通過細胞膜了，說明了細胞膜上的水通道和離子通道都是蛋白質(zhì)．（3）如果在細胞內(nèi)注入呼吸作用抑制劑，則細胞釋放的能量減少，將會強烈抑制細胞膜上離子通道的作用．（4）最新研究發(fā)現(xiàn)，如果去掉細胞膜上的某種蛋白質(zhì)，把該細胞置于7%的NaCl溶液中，細胞形態(tài)沒有明顯變化；在人體內(nèi)，抗利尿激素通過調(diào)節(jié)腎小管、集合管壁細胞膜上該種蛋白質(zhì)來維持體內(nèi)某物質(zhì)的平衡．由此說明該蛋白質(zhì)參與運輸?shù)奈镔|(zhì)是水，水分子的運輸也需要載體蛋白．（5）小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，而主動運輸需要載體和消耗能量，所以其吸收葡萄糖受載體數(shù)量和能量的限制，所以其運輸速度與能量的關系如圖： ．O2進入肺泡細胞的方式為自由擴散，其運輸速度只與濃度差有關，故它們的關系為： ． 所以答案是：（1）自由擴散（2）蛋白質(zhì)（3）離子通道（4）水（5）