Question

20．抗利尿激素（ADH）能促进肾小管和集合管重吸收水分，图1表示ADH对水分重吸收的调节机制．研究者为探究水分的重吸收是否一定需要有蛋白质的协助，利用生物膜和人工膜（人工合成的脂质膜）对H₂O等不同物质的通透性进行比较研究，图2为实验结果（通透性低于10^-10cm•S^-1的物质运输忽略不计）．请据图分析回答：

（1）抗利尿激素由垂体释放，经血液运输被肾小管细胞特异性受体识别或发挥作用．其对该细胞内的调节作用可以总结如图3，据图1填空：

（2）图1中储存水通道蛋白的囊泡最可能来自细胞器高尔基体，囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜一定的流动性的结构特点．
（3）图2中人工膜与生物膜相比，不含有蛋白质等物质．图2中只采用自由扩散进出细胞的物质有甘油、CO₂、O₂．由此推测肾小管从原尿中重吸收水分的方式有自由扩散和其它方式（自甶扩散和办助扩散）．

Answer 1

分析 1、分析题图1：图示表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制．抗利尿激素作用于肾小管细胞，改变了细胞中某些酶的活性，从而促进水通道蛋白的合成，促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而增加细胞膜上水通道蛋白的数量，最终促进了对水的重吸收．
2、分析图2可知，生物膜和人工膜对于甘油、二氧化碳、氧气的运输速率相同，生物膜运输水的速率大于人工膜，人工膜对K⁺、Na⁺、Cl^-三种离子的通透性相同，且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同，说明生物膜对物质运输具有选择透过性．

解答 解：（1）抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，经血液运输被肾小管细胞特异性受体识别或发挥作用．据图1分析，抗利尿激素与受体结合，刺激ATP形成AMP，形成一系列酶，作用一促进水通道蛋白的合成（或促进水通道蛋白基因的表达）；作用二促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合．
（2）在动物细胞中，高尔基体与分泌物的分泌有关，因此储存水通道蛋白的囊泡最可能来自高尔基体．由于细胞膜具有一定的流动性，因此生物膜之间可相互转换．
（3）图2中人工膜与生物膜相比，不含有蛋白质等 物质．图2中只采用自由扩散进出细胞的物质有甘油、CO₂、O₂．图中看出，生物膜对水分子的通透性大于人工膜，说明生物膜上存在着协助H₂O通过的物质，由此推测肾小管从原尿中重吸收水分的方式有自由扩散和其它方式（自甶扩散和办助扩散）．
故答案为：
（1）垂体   作用一促进水通道蛋白的合成（或促进水通道蛋白基因的表达）；
作用二促进储存水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合
（2）高尔基体     一定的流动性
（3）蛋白质等  甘油、CO₂、O₂
自由扩散和其它方式（自甶扩散和办助扩散）

点评 本题结合抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制图解，考查细胞器中其他器官的主要作用、细胞膜的结构特点、水平衡调节，要求考生识记细胞器中其他器官的主要作用；识记细胞膜的结构特点；识记水平衡调节的过程，能结合图中信息答题．