细胞的生命活动离不开水,科研人员针对水分子的跨膜运输,进行了系列研究。
(1)水分子可以通过________ 方式透过细胞膜的磷脂双分 子层,也可以借助膜上的水通道蛋白以______ 方式进入细胞,前者运输速率慢,后者快。
(2)蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质,为探究蛋白A的功能研究者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。
注:卵母细胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A,并将其整合到细胞膜上。
①与I组细胞相比,II组细胞对水的通透性______________ 。
②II和III组实验结果说明HgCl2对蛋白A的功能有____________ 作用。
③III和IV组实验结果说明试剂M能够使蛋白A的功能___________________ .。
(3)综合上述结果,可以得出推论是____________________ 。
(1)水分子可以通过
(2)蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质,为探究蛋白A的功能研究者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母细胞的水通透速率(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 |
注:卵母细胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A,并将其整合到细胞膜上。
①与I组细胞相比,II组细胞对水的通透性
②II和III组实验结果说明HgCl2对蛋白A的功能有
③III和IV组实验结果说明试剂M能够使蛋白A的功能
(3)综合上述结果,可以得出推论是
更新时间:2022/01/16 17:15:40
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【推荐1】请回答下列有关水通道、离子通道及细胞膜的有关问题:
(1)组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的,可见水通道和离子通道实际上是由细胞膜上的_____ 形成的。
(2)细胞膜上有水通道、离子通道,它们的功能各不相同,其原因是_____ 。
(3)与肌细胞相比,相同条件下肾脏中肾小管细胞和集合管细胞能更迅速地吸收外界溶液中的水,最可能的原因是_____ 。
(4)物质进入细胞都通过细胞膜,在用呼吸抑制剂处理细胞后,脂肪酸、Na+进入细胞的速度会明显减慢的是_____ 。
(5)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了如下实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后将两个细胞融合,在37℃条件下培养40分钟后,观察到融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质均匀分布。
①本实验设计存在缺陷,因为其缺乏_____ 。
②经过完善,本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况得到实验结果,也可以通过_____ 得到实验结果。
③该实验最可能得出的结论是_____ 。
(1)组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的,可见水通道和离子通道实际上是由细胞膜上的
(2)细胞膜上有水通道、离子通道,它们的功能各不相同,其原因是
(3)与肌细胞相比,相同条件下肾脏中肾小管细胞和集合管细胞能更迅速地吸收外界溶液中的水,最可能的原因是
(4)物质进入细胞都通过细胞膜,在用呼吸抑制剂处理细胞后,脂肪酸、Na+进入细胞的速度会明显减慢的是
(5)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了如下实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后将两个细胞融合,在37℃条件下培养40分钟后,观察到融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质均匀分布。
①本实验设计存在缺陷,因为其缺乏
②经过完善,本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况得到实验结果,也可以通过
③该实验最可能得出的结论是
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【推荐2】下图是小肠上皮细胞亚显微结构示意图,请据图回答问题:
(1)细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛,以增多细胞膜上_________ 数量,高效地吸收来葡萄糖等物质。
(2)图1细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白具有_________ 功能。
(3)由图2可知葡萄糖和Na+分别通过_________ 和_________ 方式进入小肠上皮细胞。K+不能通过膜蛋白A进入细胞,体现了细胞膜具有_________ 的功能。
(4)图1中四种膜蛋白功能的差异性是由_________ 差异造成的,其根本原因是_________ 。
(1)细胞面向肠腔的一侧形成微绒毛,以增多细胞膜上
(2)图1细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白具有
(3)由图2可知葡萄糖和Na+分别通过
(4)图1中四种膜蛋白功能的差异性是由
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【推荐3】糖类是生物体生命活动的主要能源物质,蛋白质是一切生命活动的体现者。图甲为糖类的概念图,图乙是某种需要能量的蛋白质降解过程,科学家发现:一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用。泛素激活酶E将泛素分子激活,然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2,最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素转移到靶蛋白上。这一过程不断重复,靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快就送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。整个过程如图乙所示。请分析回答:
(1)如果某种单糖A为果糖,则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是____ 。如果缩合反应形成的物质③作为植物细胞壁的组成成分,则物质③是____ 。
(2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是____ ﹔如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是____ 。与RNA相比,DNA特有的组成成分是____ 。
(3)蛋白质在生物体内具有多种重要功能,根据图乙材料可推测出蛋白质的一项具体功能是____ ,泛素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自____ 。
(1)如果某种单糖A为果糖,则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是
(2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是
(3)蛋白质在生物体内具有多种重要功能,根据图乙材料可推测出蛋白质的一项具体功能是
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【推荐1】海水稻是耐盐碱水稻的俗称,可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。海水稻有吸收盐分改良土壤的作用。下图是海水稻根细胞耐盐碱性相关的生理过程示意图。_______ (编号选填),其特点是________ (写出1点)。
①自由扩散②协助扩散③主动运输④胞吞
(2)据图分析,Na+进、出海水稻根细胞的方式______ (相同/不相同),理由是______________ 。
(3)物质能选择性透过细胞膜的物质基础是_____________ 。
(4)据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因( )
(5)海水稻分泌抗菌蛋白的方式是_______ ,_______ (需要/不需要)消耗能量。
研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图所示:____________ ,后者主要是____________ 。
(7)科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻(IR29)和海水稻的不同品种(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫,测定可溶性糖的含量,结果如图所示。
据图可知,最不适合种植在盐碱地的水稻品种是_____________ ,判定依据是_____________ 。
与普通水稻相比,海水稻能在盐碱地生长良好,原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。
(8)现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液,若要验证该结论,可设计如下实验进行验证(简单写出实验思路即可)
实验思路:____________ ;
实验结果:_____________ 。
(1)据图分析,海水稻根细胞吸收水的方式是
①自由扩散②协助扩散③主动运输④胞吞
(2)据图分析,Na+进、出海水稻根细胞的方式
(3)物质能选择性透过细胞膜的物质基础是
(4)据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因( )
A.海水稻可以将Na+排出细胞 | B.细胞外的Na+进入细胞 |
C.海水稻可以将Na+运入液泡 | D.细胞外的H₂O可以进入细胞 |
(5)海水稻分泌抗菌蛋白的方式是
研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图所示:
(6)若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫,据图可知,随着NaCl溶液浓度的升高,该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同:前者主要是
(7)科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻(IR29)和海水稻的不同品种(FL478、JX99和Pokkali)进行盐胁迫,测定可溶性糖的含量,结果如图所示。
盐敏感水稻和海水稻不同品种经不同质量分数的NaCl溶液胁迫后的可溶性糖含量
据图可知,最不适合种植在盐碱地的水稻品种是
与普通水稻相比,海水稻能在盐碱地生长良好,原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。
(8)现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液,若要验证该结论,可设计如下实验进行验证(简单写出实验思路即可)
实验思路:
实验结果:
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【推荐2】如图所示,图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A侧为1mol/L的葡萄糖溶液,B侧为1mol/L的乳酸溶液,请据图回答以下问题:
(1)成熟植物细胞中的___ 相当于图丙中的半透膜。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要___ 。将图乙所示细胞置于蒸馏水中,由于细胞质的浓度___ 外界溶液浓度(填“小于”“大于”“等于”),该细胞会吸水涨破。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面___ (填“高于”“低于”或“等于”)B侧液面:如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质①,再作为图丙的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面___ (填“高于”“低于”或“等于”)B侧液面。
(4)图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差,但离子不能通过该膜,在人工膜中加入少量缬氨霉素,K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧,其他离子不能通过,则K+通过该膜的方式是___ 。
(1)成熟植物细胞中的
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面
(4)图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差,但离子不能通过该膜,在人工膜中加入少量缬氨霉素,K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧,其他离子不能通过,则K+通过该膜的方式是
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【推荐3】下图是某同学观察洋葱鳞片叶外表皮细胞吸水和失水时显微镜下依次观察到的细胞图像,请据图回答下列问题:
(1)图甲中的细胞液和细胞外液之间隔着一层___________ ,该结构是由___________ 组成的。
(2)细胞由甲到乙发生的是___________ ,发生该现象的内因有_____________ (答一个即可)。
(3)若实验过程中,没有改变细胞外溶液的浓度,也发生了图示乙到丙的变化,其原因是________ 。这说明细胞膜和液泡膜是一层___________ 膜。
(1)图甲中的细胞液和细胞外液之间隔着一层
(2)细胞由甲到乙发生的是
(3)若实验过程中,没有改变细胞外溶液的浓度,也发生了图示乙到丙的变化,其原因是
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【推荐1】近年来发现,S蛋白和mTOR信号途径与癌症发生密切相关,科研人员展开相应研究。
(1)与正常细胞相比,癌细胞能够无限增殖,可能因为______ 基因突变或过量表达,也可能是因为______ 基因突变而造成相应蛋白质活性减弱或失去活性,导致细胞分裂失去调控所致。
(2)为研究S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系,进行了如下实验。将皮下移植肿瘤的小鼠随机分为四组,定期测定肿瘤体积变化,各组处理及结果如下图(雷帕霉素是mTOR信号途径的抑制剂)。
①1组为对照组,其处理是______ 。
②依据实验结果,推测S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系机制是:______ 。
(3)依据S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系,请列举2项该研究在肿瘤药物开发方面的应用价值:______ 。
(1)与正常细胞相比,癌细胞能够无限增殖,可能因为
(2)为研究S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系,进行了如下实验。将皮下移植肿瘤的小鼠随机分为四组,定期测定肿瘤体积变化,各组处理及结果如下图(雷帕霉素是mTOR信号途径的抑制剂)。
①1组为对照组,其处理是
②依据实验结果,推测S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系机制是:
(3)依据S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系,请列举2项该研究在肿瘤药物开发方面的应用价值:
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【推荐2】是制约水生植物光合作用的重要因素,在低浓度的环境中,莱茵衣藻会启动浓缩机制(CCM),使叶绿体内的浓度远高于海水,研究揭示了衣藻浓缩(CCM)的机制。
(1)蓝细菌和衣藻都是光能自养型生物,从结构上看两者的本质区别是_________ 。蓝细菌能光合作用是因为其含有_________ 两类光合色素及与光合作用有关的酶。
(2)水中的(Ci)可以逆浓度梯度通过_________ 的方式进入衣藻细胞。“蛋白核”是真核藻类所特有的结构,其内富含催化固定的酶,推测蛋白核所处的细胞部位是_________ 。暗反应过程中接受_________ 释放的能量,形成更多糖类。
(3)在莱茵衣藻内与可相互转化,当环境浓度较低时,莱茵衣藻的浓缩机制是以形式而不是以形式在细胞内富集无机碳,其原因是_________ 。
(4)TOR是普遍存在于真核生物细胞中的一种激酶,可促进蛋白质的合成,加快代谢和生长。为确定光合作用与TOR活性的关系,研究者对正常光照条件下的衣藻进行黑暗处理12小时后,测定其TOR活性。接着将衣藻均分为2组,甲组不做处理,乙组添加GLA(一种暗反应抑制剂),再次进行光照处理,测定其TOR活性。实验结果如表所示。
注:“+”数量越多,表明TOR活性越强。
据表可推测出光合作用与TOR活性的关系是:_________ 。
(5)研究人员推测衣藻CCM与类囊体的两种电子转运蛋白P和F有关,构建了衣藻的P、F基因失活突变体,检测野生型和突变体的(达到1/2最大净光合速率所需Ci的浓度),结果如图2。值越大说明衣藻CCM能力越_________ ,实验结果表明_________ 。
(1)蓝细菌和衣藻都是光能自养型生物,从结构上看两者的本质区别是
(2)水中的(Ci)可以逆浓度梯度通过
(3)在莱茵衣藻内与可相互转化,当环境浓度较低时,莱茵衣藻的浓缩机制是以形式而不是以形式在细胞内富集无机碳,其原因是
(4)TOR是普遍存在于真核生物细胞中的一种激酶,可促进蛋白质的合成,加快代谢和生长。为确定光合作用与TOR活性的关系,研究者对正常光照条件下的衣藻进行黑暗处理12小时后,测定其TOR活性。接着将衣藻均分为2组,甲组不做处理,乙组添加GLA(一种暗反应抑制剂),再次进行光照处理,测定其TOR活性。实验结果如表所示。
黑暗12h | 光照(甲) | 光照(乙) | |
GLA | 不添加 | 不添加 | 添加 |
TOR活性 | + | +++ | + |
注:“+”数量越多,表明TOR活性越强。
据表可推测出光合作用与TOR活性的关系是:
(5)研究人员推测衣藻CCM与类囊体的两种电子转运蛋白P和F有关,构建了衣藻的P、F基因失活突变体,检测野生型和突变体的(达到1/2最大净光合速率所需Ci的浓度),结果如图2。值越大说明衣藻CCM能力越
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【推荐3】研究表明从母瘤分离脱落的癌细胞首先要与正常细胞粘附才能转移。为研究物质X对癌细胞与毛细血管内皮细胞间粘附的影响,请根据以下提供的实验材料与用具,完善实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。
材料与用具:培养瓶若干个、液体培养基、物质X、癌细胞细胞株、内皮细胞悬液、CO2培养箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的细胞)
(要求与说明:不考虑培养液成分变化对培养物的影响;实验条件适宜)
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个均分为三组,分别加入等量且适量的液体培养基和内皮细胞悬液,置于37℃的CO2培养箱中培养24h,使培养瓶中铺满单层内皮细胞。
②_____ 。
③同时分别_____ 。置于37℃的CO2培养箱中培养一段时间。
④用PBS溶液洗去未贴壁的细胞,测定相关值并计算细胞粘附率。
⑤对实验数据进行分析与处理。
(2)下图为实验所测得的细胞粘附率,请根据图示结果,用文字描述该实验结果并得出实验结论:
结果:_____ 。
结论:_____ 。
(3)分析与讨论
①实验用的癌细胞细胞株可以通过_____ 法建立。获取癌细胞时需用_____ 处理癌细胞株,将癌细胞转入含内皮细胞的培养瓶后所进行的培养称为_____ 培养。
②导致癌细胞从母瘤分离脱落的原因可能是_____ 。根据实验可推测:物质X可能是通过减少肿瘤细胞与毛细血管内皮细胞的粘附率,来达到_____ 的作用。
材料与用具:培养瓶若干个、液体培养基、物质X、癌细胞细胞株、内皮细胞悬液、CO2培养箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的细胞)
(要求与说明:不考虑培养液成分变化对培养物的影响;实验条件适宜)
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个均分为三组,分别加入等量且适量的液体培养基和内皮细胞悬液,置于37℃的CO2培养箱中培养24h,使培养瓶中铺满单层内皮细胞。
②
③同时分别
④用PBS溶液洗去未贴壁的细胞,测定相关值并计算细胞粘附率。
⑤对实验数据进行分析与处理。
(2)下图为实验所测得的细胞粘附率,请根据图示结果,用文字描述该实验结果并得出实验结论:
结果:
结论:
(3)分析与讨论
①实验用的癌细胞细胞株可以通过
②导致癌细胞从母瘤分离脱落的原因可能是
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【推荐1】将某种植物成熟的根细胞放入一定浓度的硝酸钾溶液中,观察到细胞的质壁分离及复原现象,其原生质体体积的变化情况如图所示。请回答:
(1)原生质体体积A→B段的变化表明,该段时间内水分从原生质体渗出,其方式为____________ ;此时,根细胞的吸水能力逐渐_________ (增大/减小)。
(2)B→C段原生质体体积逐渐恢复的原因是_______________
(3)钾元素可使植物茎秆坚韧、抗倒伏。适宜条件下,当外界溶液中的钾离子浓度达到一定数值时,再增加其浓度,根细胞对它的吸收速率也不再增加,可能的原因是_____________________ 。据此可初步推断根细胞对钾离子的吸收方式为____________
(4)已知该植物根细胞在有氧条件下可获得细胞生命活动所需能量,无氧条件下难以获得,但可存活一段时间。为进一步确定根细胞对钾离子的吸收方式,简要写出实验思路、预期结果和结论____ 。
(1)原生质体体积A→B段的变化表明,该段时间内水分从原生质体渗出,其方式为
(2)B→C段原生质体体积逐渐恢复的原因是
(3)钾元素可使植物茎秆坚韧、抗倒伏。适宜条件下,当外界溶液中的钾离子浓度达到一定数值时,再增加其浓度,根细胞对它的吸收速率也不再增加,可能的原因是
(4)已知该植物根细胞在有氧条件下可获得细胞生命活动所需能量,无氧条件下难以获得,但可存活一段时间。为进一步确定根细胞对钾离子的吸收方式,简要写出实验思路、预期结果和结论
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【推荐2】如图是物质进出细胞的三种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)O2从肺泡扩散到血液中的方式是[ ]
____ ,葡萄糖进入红细胞的方式是[ ]
____ 。
(2)与甲方式相比,丙方式的主要特点是需要借助
____ ,该物质是在细胞内的
____ 上合成的,与乙相比,丙方式的不同之处是需要消耗
____ ,主要来自于
____ (细胞器)。
(3)丁方式与细胞膜的
____ 有密切关系,为了探究温度对该特性的影响,有同学设计了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养40min后,融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。
①有人认为该实验不够严密,其原因是缺少____ 实验。
②本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果,还可以通过比较____ 来判断实验结果。
(1)O2从肺泡扩散到血液中的方式是[ ]
(2)与甲方式相比,丙方式的主要特点是需要借助
(3)丁方式与细胞膜的
①有人认为该实验不够严密,其原因是缺少
②本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果,还可以通过比较
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【推荐3】蛋白质是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。
(1)某天然蛋白质经高温加热后发生了如图1所示变化,由图示可知肽键______ (填“是”或“否”)已发生了变化。据图分析,熟鸡蛋比生鸡蛋更______ (填“容易”或“难”)消化,主要原因是________________________ .
(2)层粘连蛋白位于细胞膜外表面,由n个氨基酸构成,是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)所构成的糖蛋白(如图2,白色圆圈表示多糖位置),对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用。该蛋白质含有的肽键数为______ ;彻底水解的终产物是__________________ ;与该蛋白合成有关的细胞器有________________________ 。
(3)细胞膜上除了糖蛋白之外,还有一类与物质跨膜运输有关的蛋白,该类蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,该类蛋白称为______ 蛋白。该类蛋白和糖蛋白与细胞膜的哪两项功能有关:________________________ 。
(1)某天然蛋白质经高温加热后发生了如图1所示变化,由图示可知肽键
(2)层粘连蛋白位于细胞膜外表面,由n个氨基酸构成,是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)所构成的糖蛋白(如图2,白色圆圈表示多糖位置),对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用。该蛋白质含有的肽键数为
(3)细胞膜上除了糖蛋白之外,还有一类与物质跨膜运输有关的蛋白,该类蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,该类蛋白称为
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