Question

【题目】下列有关哺乳动物成熟红细胞的研究，请回答相关问题：

（1）人红细胞中K+浓度比血浆中高30倍，而Na+浓度却只有血浆的1/6。红细胞维持膜内外K+、Na+不均匀分布_______________（“需要”或“不需要”）消耗ATP。

（2）科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成单分子层，其面积正好为红细胞细胞膜面积的两倍。其原因是①____________________②_______________________。

（3）人的成熟红细胞吸收的葡萄糖可通过________（“有氧”或“无氧”）呼吸产生ATP，当红细胞缺乏ATP时，会导致Na+进入多于K+排出、Ca2+无法正常排出，红细胞会因___________________而膨大成球状甚至破裂。

（4）氟中毒会改变细胞膜的通透性和细胞代谢。科学家用含不同浓度NaF的饮水喂养小白鼠，一段时间后，培养并测量小白鼠红细胞代谢产热及细胞内的ATP浓度，分别获得产热曲线和细胞内的ATP浓度数据如下，请回答：

①根据上述实验设计及结果判断，该实验的目的是：研究________________________。

②分析细胞产热量及ATP浓度：B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组，原因可能是：低浓度的NaF _______（“抑制”或“促进”）了细胞代谢中有关的酶的活性； C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组，原因可能是：高浓度的NaF __________（“抑制”或“促进”）了细胞代谢中有关的酶的活性，同时，由于损伤了细胞膜结构，细胞为维持正常的功能，需要消耗更多__________________________。

Answer 1

【答案】需要 人的成熟红细胞没有细胞核及细胞器 细胞膜是由双层磷脂分子构成 无氧 渗透压升高吸水过多 不同浓度的NaF对能量代谢(或糖分解代谢产热量及细胞内的ATP浓度)的影响 抑制 促进 ATP

【解析】

（1）各种运输方式的特点比较：

名　称	运输方向	载体	能量	实例
自由扩散	高浓度→低浓度	不需	不需	水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散	高浓度→低浓度	需要	不需	红细胞吸收葡萄糖
主动运输	低浓度→高浓度	需要	需要	小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+等

（2）制备细胞膜用哺乳动物成熟的红细胞，理由是细胞中没有细胞核和细胞器；放在蒸馏水中吸水胀破，离心后可获得纯净的细胞膜，而膜的基本骨架是磷脂双分子层。

（3）根据表格分析，A组是对照组，B、C是实验组，自变量是NAF浓度，因变量是ATP浓度（产热量）．B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组；C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组。

（1）由于“人体红细胞中K+的浓度比血浆中K+的浓度高30倍，而红细胞中Na+的浓度却是血浆中的“1/6”，说明钾离子和钠离子的运输都是逆浓度进行运输的，所以红细胞运输钾离子和钠离子的运输方式是主动运输，而主动运输通常都需要消耗细胞代谢产生的ATP。

（2）小鼠的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成单分子层，其面积正好为红细胞细胞膜面积的两倍．其原因是：①成熟红细胞无细胞核和细胞器，②细胞膜由双层磷脂分子构成。

（3）人的成熟红细胞吸收的葡萄糖，因为没有细胞核和细胞器，可通过无氧呼吸产生ATP；当红细胞缺乏ATP时，会导致Na+进入多于K+排出、Ca2+无法正常排出，红细胞会因渗透压升高吸水过多而膨大成球状，甚至破裂。

（4）①据表格分析，A组是空白对照组，BC是实验组，其中自变量是NaF浓度，因变量是ATP浓度（产热量）。该实验的目的是：研究不同浓度的NaF对能量代谢的影响。

②根据曲线图和表格分析，B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组，原因可能是低浓度的NaF抑制了细胞代谢中有关酶的活性，释放的能量减少。C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组，原因可能是高浓度的NaF促进了细胞代谢中有关酶的活性，释放的能量增加，则产热量增加；同时损伤了细胞膜结构，细胞为维持正常的功能，需要消耗更多ATP。