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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...

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

279

II

向卵母细胞注入蛋白A的mRNA

2100

III

将部分II细胞放入含HgCl2的等渗溶液中

807

IV

将部分III组细胞放入含试剂M的等渗溶液中

1880

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,该mRNA_________的蛋白质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HgC12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HgC12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______

5综合上述结果,可以得出______的推论。

 

(1)磷脂双分子层 (2)翻译 增大 (3)降低 抑制 恢复 空间结构 (4)受体 重吸收 (5)蛋白A可以促进水分子进出细胞 【解析】(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可以促进水分子进出细胞,因此蛋白A是水通道蛋白。 【考点定位】蛋白质的结构和功能的综合,细胞膜的成分,物质进出细胞的方式的综合 【名师点睛】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。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。  
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2下表是与抗体合成及分泌有关的三种细胞器的化学成分。

细胞器

蛋白质%

脂质%

核酸%

67

28

微量

59

40

0

39

0

59

其中,甲、丙分别是________、________用数字标号表示

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