Question

20．抗利尿激素（ADH）能促進(jìn)腎小管和集合管重吸收水分，圖1表示ADH對(duì)水分重吸收的調(diào)節(jié)機(jī)制．研究者為探究水分的重吸收是否一定需要有蛋白質(zhì)的協(xié)助，利用生物膜和人工膜（人工合成的脂質(zhì)膜）對(duì)H₂O等不同物質(zhì)的通透性進(jìn)行比較研究，圖2為實(shí)驗(yàn)結(jié)果（通透性低于10^-10cm•S^-1的物質(zhì)運(yùn)輸忽略不計(jì)）．請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

（1）抗利尿激素由垂體釋放，經(jīng)血液運(yùn)輸被腎小管細(xì)胞特異性受體識(shí)別或發(fā)揮作用．其對(duì)該細(xì)胞內(nèi)的調(diào)節(jié)作用可以總結(jié)如圖3，據(jù)圖1填空：

（2）圖1中儲(chǔ)存水通道蛋白的囊泡最可能來(lái)自細(xì)胞器高爾基體，囊泡與細(xì)胞膜的融合體現(xiàn)了生物膜一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)．
（3）圖2中人工膜與生物膜相比，不含有蛋白質(zhì)等物質(zhì)．圖2中只采用自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有甘油、CO₂、O₂．由此推測(cè)腎小管從原尿中重吸收水分的方式有自由擴(kuò)散和其它方式（自甶擴(kuò)散和辦助擴(kuò)散）．

Answer 1

分析 1、分析題圖1：圖示表示抗利尿激素促進(jìn)腎小管細(xì)胞重吸收水分的調(diào)節(jié)機(jī)制．抗利尿激素作用于腎小管細(xì)胞，改變了細(xì)胞中某些酶的活性，從而促進(jìn)水通道蛋白的合成，促進(jìn)儲(chǔ)存水通道蛋白的囊泡與細(xì)胞膜融合，從而增加細(xì)胞膜上水通道蛋白的數(shù)量，最終促進(jìn)了對(duì)水的重吸收．
2、分析圖2可知，生物膜和人工膜對(duì)于甘油、二氧化碳、氧氣的運(yùn)輸速率相同，生物膜運(yùn)輸水的速率大于人工膜，人工膜對(duì)K⁺、Na⁺、Cl^-三種離子的通透性相同，且均處于較低值，而生物膜對(duì)三種離子的通透性不同，說(shuō)明生物膜對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸具有選擇透過(guò)性．

解答 解：（1）抗利尿激素由下丘腦合成，垂體釋放，經(jīng)血液運(yùn)輸被腎小管細(xì)胞特異性受體識(shí)別或發(fā)揮作用．據(jù)圖1分析，抗利尿激素與受體結(jié)合，刺激ATP形成AMP，形成一系列酶，作用一促進(jìn)水通道蛋白的合成（或促進(jìn)水通道蛋白基因的表達(dá)）；作用二促進(jìn)儲(chǔ)存水通道蛋白的囊泡與細(xì)胞膜融合．
（2）在動(dòng)物細(xì)胞中，高爾基體與分泌物的分泌有關(guān)，因此儲(chǔ)存水通道蛋白的囊泡最可能來(lái)自高爾基體．由于細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，因此生物膜之間可相互轉(zhuǎn)換．
（3）圖2中人工膜與生物膜相比，不含有蛋白質(zhì)等 物質(zhì)．圖2中只采用自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有甘油、CO₂、O₂．圖中看出，生物膜對(duì)水分子的通透性大于人工膜，說(shuō)明生物膜上存在著協(xié)助H₂O通過(guò)的物質(zhì)，由此推測(cè)腎小管從原尿中重吸收水分的方式有自由擴(kuò)散和其它方式（自甶擴(kuò)散和辦助擴(kuò)散）．
故答案為：
（1）垂體   作用一促進(jìn)水通道蛋白的合成（或促進(jìn)水通道蛋白基因的表達(dá)）；
作用二促進(jìn)儲(chǔ)存水通道蛋白的囊泡與細(xì)胞膜融合
（2）高爾基體     一定的流動(dòng)性
（3）蛋白質(zhì)等  甘油、CO₂、O₂
自由擴(kuò)散和其它方式（自甶擴(kuò)散和辦助擴(kuò)散）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合抗利尿激素促進(jìn)腎小管細(xì)胞重吸收水分的調(diào)節(jié)機(jī)制圖解，考查細(xì)胞器中其他器官的主要作用、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水平衡調(diào)節(jié)，要求考生識(shí)記細(xì)胞器中其他器官的主要作用；識(shí)記細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；識(shí)記水平衡調(diào)節(jié)的過(guò)程，能結(jié)合圖中信息答題．