题目内容
【题目】瑞典皇家科学院宣布,将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得阿格雷和罗德里克麦金农,以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献.阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道,而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面.他们的发现阐明了盐分和水如何进出活细胞.比如,肾脏怎么从原尿中重新吸收水分,以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等,这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义.请分析回答.
(1)高中教材中水分子通过细胞膜的方式是 .
(2)如果用胰蛋白酶处理细胞表面,发现水分子和离子均不能通过细胞膜了,说明了细胞膜上的水通道和离子通道的化学本质都是 .
(3)如果神经元在受到刺激后,细胞膜上的电位发生变化,由题干中信息可知这种电位变化可能和细胞膜表面的有密切关系.
(4)最新研究发现,如果去掉细胞膜上的某种物质,把该细胞置于7%的NaCl溶液中,细胞形态没有明显变化;在人体内,抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内此物质的平衡.由此说明该蛋白质参与运输的物质是 .
(5)有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系.请在图中按要求绘出相关图象
①小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖时,其他条件适宜不变,请在图1上绘出其运输速度与能量的关系
②O2进入肺泡细胞时,其他条件适宜不变,请在图2上绘出其运输速度与浓度差的关系
【答案】
(1)自由扩散
(2)蛋白质
(3)离子通道
(4)水
(5);
【解析】解:(1)水分子通过细胞膜的方式是自由扩散.(2)胰蛋白酶只能水解蛋白质,所以用胰蛋白酶处理细胞表面,发现水分子和离子均不能通过细胞膜了,说明了细胞膜上的水通道和离子通道都是蛋白质.(3)如果在细胞内注入呼吸作用抑制剂,则细胞释放的能量减少,将会强烈抑制细胞膜上离子通道的作用.(4)最新研究发现,如果去掉细胞膜上的某种蛋白质,把该细胞置于7%的NaCl溶液中,细胞形态没有明显变化;在人体内,抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内某物质的平衡.由此说明该蛋白质参与运输的物质是水,水分子的运输也需要载体蛋白.(5)小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,而主动运输需要载体和消耗能量,所以其吸收葡萄糖受载体数量和能量的限制,所以其运输速度与能量的关系如图: .O2进入肺泡细胞的方式为自由扩散,其运输速度只与浓度差有关,故它们的关系为:
. 所以答案是:(1)自由扩散(2)蛋白质(3)离子通道(4)水(5)
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