Question

20世紀50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細胞膜中存在著某種只允許水分子出入的通道，人們稱之為水通道，但水通道到底是什么卻一直是個謎．20世紀50年代中期，美國科學(xué)家彼得?阿格雷研究了不同的細胞膜蛋白，經(jīng)過實驗，他證明了一種被稱為“水通道蛋白”的細胞膜蛋白就是人們尋找已久的“水通道”．如何驗證彼得?阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道？請你完成下面的實驗探究并回答下面的問題．
（1）實驗探究：
①觀察：發(fā)現(xiàn)水分子能通過細胞膜．
②問題：水究竟怎樣通過細胞膜？
③假設(shè)：

 

．
④實驗：把含“水通道蛋白”的正常細胞和經(jīng)過處理后的細胞放在

 

中．
⑤結(jié)果：前者能吸水，后者

 

．
⑥結(jié)論：

 

．
（2）為進一步驗證細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得?阿格雷又制出兩種人造細胞膜，分別做成泡狀物，然后放在水中，結(jié)果第一種泡狀物吸收了很多水而膨脹，第二種則沒有變化．請指出這兩種人造細胞膜的化學(xué)成分的相同點

 

和不同點

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)進出細胞的方式的綜合

專題：

分析：（1）根據(jù)題意分析可知：本題是驗證彼得?阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道，從而探究水究竟是怎樣通過細胞膜的．因此，假設(shè)貫穿于磷脂雙分子層中水通道蛋白就是水通道．在實驗時，把含“水通道蛋白”的正常細胞和經(jīng)過處理后不含該蛋白質(zhì)的細胞分別放在蒸餾水中．結(jié)果發(fā)現(xiàn)含“水通道蛋白”的正常細胞能吸水；經(jīng)過處理后不含該蛋白質(zhì)的細胞則不能吸水．因此，可以說明細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”．
（2）細胞膜的組成成分有磷脂、蛋白質(zhì)和糖類，其中細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)或鑲在磷脂雙分子層表面，或嵌插于磷脂雙分子層中，或貫穿于磷脂雙分子層中．彼得?阿格雷制成的兩種人造細胞膜，其中能吸收了很多水而膨脹的是因為含有水通道蛋白，而沒有變化的則不含水通道蛋白．但它們的基本骨架都是磷脂雙分子層．

解答： 解：（1）③本題是驗證彼得?阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道，從而探究水究竟是怎樣通過細胞膜的．因此，假設(shè)貫穿于磷脂雙分子層中水通道蛋白就是水通道．④在實驗時，把含“水通道蛋白”的正常細胞和經(jīng)過處理后不含該蛋白質(zhì)的細胞分別放在蒸餾水中．
⑤結(jié)果含“水通道蛋白”的正常細胞能吸水；經(jīng)過處理后不含該蛋白質(zhì)的細胞則不能吸水．因此，可以說明細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”．
（2）細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)或鑲在磷脂雙分子層表面，或嵌插于磷脂雙分子層中，或貫穿于磷脂雙分子層中．彼得?阿格雷制成的兩種人造細胞膜，其中能吸收了很多水而膨脹的是因為含有水通道蛋白，而沒有變化的則不含水通道蛋白．但它們的基本骨架都是磷脂雙分子層．
故答案為：
（1）③“水通道蛋白”就是“水通道”
④不含該蛋白質(zhì)蒸餾水
⑤不能吸水
⑥細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”
（2）相同點：都含有磷脂雙分子層．     不同點：一種含有水通道蛋白，一種不含水通道蛋白．

點評：本題考查細胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運輸方式，要求學(xué)生了解細胞膜的結(jié)構(gòu)，理解物質(zhì)跨膜運輸?shù)脑�理和方式，難度一般．