Question

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

（4）實(shí)驗(yàn)：要想證明細(xì)胞膜上的水通道是否是蛋白質(zhì)，一般情況下，最好用同位素³⁵S（填“¹⁵N”“³⁵S”“³²P”“¹⁸O”）進(jìn)行標(biāo)記研究．如圖是阿格雷水通道驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：將含有水通道和不含水通道的細(xì)胞放在同一種水溶液中進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，圖中表示兩種不同細(xì)胞狀態(tài)的變化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)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(xì)胞在一定時(shí)間后，細(xì)胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細(xì)胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象．
（5）結(jié)論：該蛋白質(zhì)為水通道蛋白．
（6）根據(jù)人體不同部位細(xì)胞功能推測，下列哪些部位細(xì)胞中含水通道蛋白最多．
A．肺泡上皮細(xì)胞  B．紅細(xì)胞  C．腎小管細(xì)胞  D．皮膚的表皮細(xì)胞
（7）有機(jī)化學(xué)有一種“相似相溶”理論，即有機(jī)物容易溶解于有機(jī)物溶劑，無機(jī)物容易溶解于無機(jī)物溶劑．很多研究成果有力支持“脂溶性物質(zhì)易透過生物膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過生物膜”這一說法．這證明組成細(xì)胞膜的主要成分中有脂質(zhì)．

Answer 1

分析 解答本題應(yīng)根據(jù)題干中提示“如何驗(yàn)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)假設(shè)；并且實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn)，單一變量為是否去除水通道蛋白，然后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
細(xì)胞膜的組成成分有磷脂、蛋白質(zhì)和糖類，其中細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)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?yàn)榧?xì)胞膜上的磷脂有C、H、O、N、P，所以不能標(biāo)記C、H、O、N、P．細(xì)胞膜上的部分蛋白具有運(yùn)輸作用，而大部分蛋白質(zhì)含有S，故應(yīng)標(biāo)記S來證實(shí)細(xì)胞膜上的水通道的化學(xué)性質(zhì)是否為蛋白質(zhì)．作為對照實(shí)驗(yàn)的是不作處理的A組，而B組經(jīng)過處理不含水通道蛋白，原因是B組細(xì)胞在一定時(shí)間后，細(xì)胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細(xì)胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象．
（6）根據(jù)人體不同部位細(xì)胞功能推測，比較肺泡上皮細(xì)胞、紅細(xì)胞、腎小管細(xì)胞，吸收水分較多的是C腎小管上皮細(xì)胞．
（7）由于脂溶性物質(zhì)易透過生物膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不易透過生物膜，所以細(xì)胞膜的主要成分中脂質(zhì)．
故答案為：
（4）³⁵S　　B組細(xì)胞在一定時(shí)間后，細(xì)胞沒有出現(xiàn)變化，而A組細(xì)胞出現(xiàn)脹破現(xiàn)象　
（6）C   
（7）脂質(zhì)

點(diǎn)評 本題考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式，意在考查考生的審題能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，并要求考生了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，理解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)脑�理和方式，難度適中．