Question

5．根据细胞膜的结构和功能特点，分析回答下列问题：
（1）1925年科学家用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气-水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，由此可以认为细胞膜由磷脂双分子层组成．
（2）1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞膜上的种抗体相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光．将这两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在37℃保温40min后，在融合细胞上两种颜色的荧光就均匀分布．这个实验说明细胞膜具有一定的流动性，其原因是构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的．
（3）科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维内注入微量的放射性同位素²⁴Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在²⁴Na，如果在神经纤维膜外溶液中加入抑制酶活性的药物，则²⁴Na外流迅速停止，当向中毒的神经纤维内注射新鲜的ATP时，²⁴Na又重新透出，直到ATP用完为止，以上实验证明：²⁴Na通过细胞膜的方式是主动运输，原因是此过程消耗了ATP，被抑制的酶是催化呼吸作用的酶．

Answer 1

分析 1、磷脂双分子层具有亲水的头部和疏水的尾部，在空气与水的界面上，排列成一层，亲水的头部靠近水面，尾部远离水面，由于细胞内和细胞外都是液体环境，因此磷脂分子在细胞膜中是呈双层排布的．
2、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，由于磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此细胞膜的结构特点都具有运动的流动性．
3、主动运输是逆浓度梯度运输，既需要载体蛋白质的协助，也需要消耗能量，消耗的能量由呼吸提供．

解答 解：（1）用丙酮提取细胞膜的磷脂，并将它在空气-水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，说明细胞膜的磷脂分子是呈双层排布的．
（2）人鼠细胞融合，被标记的荧光蛋白质分子，经过保温一段时间后分布均匀，说明蛋白质分子是可以运动的，体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点．
（3）由题意知，向中毒的神经纤维内注射新鲜的ATP时，²⁴Na又重新透出，直到ATP用完为止，说明²⁴Na的运输需要消耗ATP，因此属于主动运输过程；在神经纤维膜外溶液中加入抑制酶活性的药物，则²⁴Na外流迅速停止，当向中毒的神经纤维内注射新鲜的ATP时，²⁴Na又重新透出，说明有毒物质影响ATP的产生，而ATP产生与细胞呼吸，因此该有毒物质可能是抑制细胞呼吸．
故答案为：
（1）磷脂双分子层．
（2）细胞膜具有一定的流动性    构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的．
（3）主动运输    此过程消耗了ATP    呼吸作用．

点评 本题的知识点是细胞膜的组成成分和结构特点，主动运输的过程和特点，旨在考查学生分析题干信息，并对相关信息进行推理、获取结论．