Question

14．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（对照）	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）将I组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散（渗透作用）穿过膜的磷脂双分子层进入卵母细胞．
（2）将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA翻译的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积增大．
（3）与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性降低，说明HgC1₂对蛋白A的功能有抑制作用．比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使氨基酸的功能恢复．推测HgC1₂没有改变蛋白A的蛋白A序列，而是破坏了蛋白A的空间结构．
（4）综合上述结果，可以得出蛋白A可以促进水分子进出细胞的推论．

Answer 1

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，通过对实验分析可知，蛋白质A与水分子的跨膜运输密切相关．

解答 解：（1）将I组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散（渗透作用）穿过膜的磷脂双分子层进入卵母细胞．
（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，使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）与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性降低，说明HgC1₂对蛋白A的功能有抑制作用．比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使氨基酸的功能恢复．推测HgC1₂没有改变蛋白A的蛋白A序列，而是破坏了蛋白A的空间结构．
（4）通过上述分析可知，蛋白质A可以促进水分子进出细胞．
故答案为：
（1）自由扩散（渗透作用）
（2）翻译    增大
（3）降低    氨基酸    蛋白A
（4）促进

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，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．