Question

科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表．

实验组号	在等渗溶液中进行的处理	在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率（cm/s×10-4）
Ⅰ	向卵母细胞注入微量水	27.9
Ⅱ	向卵母细胞注入蛋白A的mRNA	210.0
Ⅲ	将部分Ⅱ细胞放入含HgCl2的等渗溶液中	80.7
Ⅳ	将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中	188.0

（1）I组的作用是

 

，将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经

 

方式穿过膜的

 

进入卵母细胞．
（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，将以mRNA为模板

 

出蛋白质A，该蛋白A进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积

 

．
（3）与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性

 

，说明HgCl₂对蛋白A的功能有

 

作用．比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能

 

．推测HgCl₂没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的

 

．
（4）已知抗利尿激素通过与细胞膜上的

 

结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收，体现细胞膜的

 

功能．
（5）综合上述结果，可以推出的结论是蛋白A是

 

的通道蛋白．

Answer 1

考点：蛋白质的结构和功能的综合,蛋白质分子的化学结构和空间结构,物质跨膜运输的方式及其异同

专题：

分析：本题是通过实验探究蛋白质A的功能，分析表格中的实验可知Ⅰ是对照组，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ属于实验组，Ⅱ与Ⅰ对照，Ⅱ注入蛋白质A的mRNA，经翻译形成蛋白质A，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率远大于Ⅰ，说明蛋白质A与水的通透性有关，Ⅲ与Ⅱ对照，Ⅲ将Ⅱ的部分细胞放入含HgCl₂的等渗溶液中，水的通透性大大降低，说明HgCl₂可能对蛋白质A的功能具有抑制作用；Ⅳ与Ⅲ对照，Ⅳ将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中，水的通透性又升高，说明试剂M能够使蛋白A的功能能够部分恢复．

解答： 解：（1）分析表格可知，Ⅰ只是放在等渗溶液中不作任何处理，其作用是对照作用；水分子进入细胞膜的方式是直接通过磷脂双分子层的自由扩散．
（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后，在细胞内的核糖体上以mRNA为模板，以氨基酸为原料，经过翻译过程形成蛋白质A，该蛋白A进入细胞膜，是细胞膜对水 的通透性大大增加，细胞在低渗溶液中大量吸收水分，卵母细胞由于吸收大量的水，体积迅速增大．
（3）Ⅲ组实验是将部分Ⅱ细胞放入含HgCl₂的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率明显下降，说明HgC1₂对蛋白A具有抑制作用，Ⅳ组实验将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中，在低渗溶液中测定卵细胞的水通透性又升高，表明试剂M能部分解除HgC1₂对蛋白A的抑制作用，使蛋白A的功能部分恢复；由此可以推出HgC1₂只是改变了蛋白质A的空间结构，并没有改变蛋白质A的氨基酸序列．
（4）由题意可知，抗利尿激素通过与细胞膜上的受体结合，促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收，这一过程体现了细胞膜具有信息交流的功能．
（5）通过上述分析可知，蛋白质A与水的运输密切相关，因此蛋白质A可能是水通道蛋白．
故答案应为：
（1）对照   自由扩散   磷脂双分子层
（2）翻译   迅速增大
（3）明显降低    抑制    部分恢复    空间结构
（4）信息交流
（5）水通道

点评：本题的知识点是水分子跨膜运输的方式，蛋白质A在水分子运输中的作用，蛋白质的合成，结构与功能，细胞膜的信息交流功能，明确实验的实验组与对照组，分析实验结果获取结论是解题的关键．