Question

（15分）现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上信息，完成下列实验设计并分析有关问题。

（1）为获得纯净的细胞膜，应选取上述材料中的__________________________________做实验。选用该材料的原因是它______________________________________________________。

（2）将选取的上述材料放入________中，由于________作用，一段时间后细胞将破裂。

（3）科学家将细胞膜中的磷脂分子提取出来，铺在空气—水界面上成单分子层，测得磷脂单分子层面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。

（4）通过有关方法，测得多种膜的化学成分如表所示：

物质种类 膜的类别	蛋白质(%)	脂质(%)	糖类(%)
变形虫细胞膜	54	42	4
小鼠肝细胞膜	44	52	4
人红细胞膜	49	43	8
线粒体内膜	76	24	0
菠菜叶绿体片层结构薄膜	70	30	0

上表数据显示，细胞膜与细胞器膜在化学物质组成上的共同点是________________________，主要区别是_____________________________________________________________________。

（5）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜中的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是：___________________________________。

（6）生物膜具有控制物质进出的功能，请根据以下材料设计实验，验证生物膜的选择透过性。

材料：红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。

实验步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

Answer

（15分，除标明外，每空1分）

（1）人的成熟红细胞 除细胞膜外无其他膜结构(没有细胞核和众多细胞器)

（2）蒸馏水(清水) 渗透

（3）S/2

（4）主要由蛋白质和脂质组成 细胞器膜上蛋白质含量较高，脂质含量较低(蛋白质和脂质的比例不同或细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类)

（5）构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性（2分）

（6）①取适量的红玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、B（2分） ②A组加入适量的蒸馏水，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸（2分） ③观察A、B两组花瓣的颜色变化及溶液的颜色变化（2分）

【解析】（1）人的成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以是获取纯净细胞膜的好材料。（2）将红细胞放入蒸馏水中，红细胞会因渗透作用吸水过多而破裂。（3）细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，因此，当磷脂单分子层面积为S时，细胞膜的表面积约为S/2。（4）由题干表格中数据可以看出，各种膜的主要组成成分相同，即都主要由蛋白质和脂质组成；分别比较每种成分在不同膜中的含量，可得出细胞膜与细胞器膜在物质组成上的主要区别，即细胞器膜上蛋白质含量较高，脂质含量较低(蛋白质和脂质的比例不同或细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类)。（5）磷脂双分子层由整齐排列变得不整齐，导致细胞膜厚度改变，可推测这是由细胞膜的基本支架—磷脂双分子层的运动造成的。因细胞膜具有一定的流动性，细胞膜的厚度才会改变。（6）活细胞的细胞膜、液泡膜具有选择透过性，细胞液中的色素不会从细胞中渗出；当细胞死亡后，细胞膜、液泡膜失去选择透过性，色素才会从细胞中渗出。由题干信息可知，杀死细胞的方法是用质量分数为15%的盐酸处理。故实验步骤为：①取适量的红玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、B；②A组加入适量的蒸馏水，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸；③观察A、B两组花瓣的颜色变化及溶液的颜色变化。