研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,使膜发出荧光后,再用高强度激光照射细胞膜某区域。发现该区域瞬间被“漂白”(荧光消失)一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复(如图甲)。图乙是该区域荧光强度随时间的变化而得到的荧光漂白恢复曲线。
(1)细胞膜的组成元素一定含有__________ ,细胞膜以__________ 为基本支架,此外还含有__________ 等成分。根据课本中人鼠细胞融合实验可知,荧光染料通常标记的是细胞膜上的__________ (填一种化合物)。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会自行恢复;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子__________ 。
(3)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,漂白区域荧光恢复所需的时间__________ ,说明胆固醇对组成细胞膜成分分子的运动具有抑制作用,该结果__________ (填“支持”或“不支持”)推测②。此项研究体现了细胞膜的__________ (“结构”或“功能”)特性。
(1)细胞膜的组成元素一定含有
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会自行恢复;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子
(3)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,漂白区域荧光恢复所需的时间
更新时间:2023-11-30 22:49:14
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解题方法
【推荐1】细胞膜上存在整合蛋白(贯穿于脂双层中)、外周蛋白(与整合蛋白亲水区域结合,外露于脂双层的外侧或内侧)和脂锚定蛋白(与脂质结合固定在脂双层的外侧,起到锚定作用),各种蛋白质参与细胞的生命活动,执行不同的功能。回答下列问题:
(1)根据上述膜蛋白存在形式分类,水通道蛋白属于_____ 。
(2)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,通过催化ATP水解释放能盘将H+转运到细胞外。H+-ATP酶转运H+的方式是_____ ,运输结果使细胞外的pH_____ 细胞质基质的pH。
(3)去垢剂是一种一端亲水、一端疏水的分子,可瓦解细胞膜。去垢剂与膜蛋白作用时,非极性端与蛋白质的疏水区相互作用,取代膜脂;极性端朝向水中,形成溶于水的去垢剂一膜蛋白复合物,从而使膜蛋白在水中溶解、沉淀,用于分离膜蛋白。不同相对浓度去垢剂分离膜蛋白的效果如图所示。
分离获得高纯度的膜蛋白时,不宜选用_____ (填“相对高浓度”或“相对低浓度”)去垢剂,原因是_____ 。
(4)脂溶性洗涤剂常用来消毒,能有效杀灭物体表面的微生物。从生物膜的角度分析,原因是_____ 。
(1)根据上述膜蛋白存在形式分类,水通道蛋白属于
(2)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,通过催化ATP水解释放能盘将H+转运到细胞外。H+-ATP酶转运H+的方式是
(3)去垢剂是一种一端亲水、一端疏水的分子,可瓦解细胞膜。去垢剂与膜蛋白作用时,非极性端与蛋白质的疏水区相互作用,取代膜脂;极性端朝向水中,形成溶于水的去垢剂一膜蛋白复合物,从而使膜蛋白在水中溶解、沉淀,用于分离膜蛋白。不同相对浓度去垢剂分离膜蛋白的效果如图所示。
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解题方法
【推荐2】图1为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。
(1)细胞膜的主要成分是_____ 和_______ ,与植物细胞相比,动物细胞中还有的成分是_______ 。图中的结构模型为目前被公认的细胞膜模型,称为________ 。
(2)图1中_______ (填图1中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是______ 。
(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,加速其对血糖的摄取和利用,从而降低血糖浓度,胰岛素作用于靶细胞,需要与靶细胞膜表面的_______ 结合,才能将信息传递到细胞内。除了通过激素传递信息之外,细胞间还可以通过_______ 、_______ 等方式传递信息。
(4)细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,需要小窝蛋白的辅助,图2中小窝蛋白分为三段,中间区段主要由__________ (填亲水性或疏水性)的氨基酸残基组成。细胞膜内陷形成囊状的小窝,说明细胞膜具有________ 。
(1)细胞膜的主要成分是
(2)图1中
(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,加速其对血糖的摄取和利用,从而降低血糖浓度,胰岛素作用于靶细胞,需要与靶细胞膜表面的
(4)细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,需要小窝蛋白的辅助,图2中小窝蛋白分为三段,中间区段主要由
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【推荐3】图甲是物质A通过细胞膜的示意图。请回答以下问题。
(1)图甲物质A跨膜运输的方式是____________ ,判断理由是____________________ 。其运输方式也可用图乙中的曲线________ 表示。如果物质A释放到细胞外,则转运方向是________ (填“Ⅰ→Ⅱ”或“Ⅱ→Ⅰ”)。
(2)物质B体现蛋白质______ 功能,曲线②Q点之后限制物质运输速率的因素有______________ 。
(3)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出,现欲判断柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输,请设计实验加以证明。
I.实验步骤:
①取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。
②甲组给予_____________________ 条件,乙组完全抑制呼吸条件。
③一段时间后测定两组植株根系__________________ 。
II.实验结论:
①若两组植株对Ca2+、K+的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收无机盐的跨膜运输方式是____________ 。
②若乙组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显______ 甲组,说明柽柳从土壤中吸收无机盐的跨膜运输方式是___________ 。
(1)图甲物质A跨膜运输的方式是
(2)物质B体现蛋白质
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①取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。
②甲组给予
③一段时间后测定两组植株根系
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②若乙组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显
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【推荐1】图1为细胞膜结构示意图,其中①②③表示膜上的相关物质;图2是真核细胞的生物膜系统概念图,图中j-→k-→I→k-→c为分泌蛋白的运输途径。回答下列问题:
(1)图1中,细胞膜的基本骨架是[ ]_______ ; 物质②中的糖被与细胞间的______ (填功能)相关。细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力,例如,用台盼蓝染液处理动物细胞时,活细胞不着色,死细胞则被染成蓝色,其原理是_______________ 。
(2)图2中,a在细胞中的作用是________ ,d 扩大膜面积的方式是______ ,g 扩大膜面积的方式是_____________________ 。
(3)图2中,“j→k→I→k→c”分泌蛋白的运输途径中,I的膜面积_____ (填“ 会增大”、“会减小”或“基本不发生变化”)。
(1)图1中,细胞膜的基本骨架是[ ]
(2)图2中,a在细胞中的作用是
(3)图2中,“j→k→I→k→c”分泌蛋白的运输途径中,I的膜面积
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【推荐2】如图表示细胞膜的亚显微结构图。回答下列问题:
(1)图中______ (填“A”或“B”)侧是细胞外侧,判断的理由______________ 。
(2)细胞膜的这种结构模型被称为______ 。
(3)膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中______ 的种类和数量。巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有______ 的结构特点。
(1)图中
(2)细胞膜的这种结构模型被称为
(3)膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中
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解题方法
【推荐1】如图是人体某个神经细胞的细胞膜(局部)亚显微结构示意图。
(1)细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中________________ 的种类和数量。
(2)其他神经细胞释放的某种物质被图中的[3]________________ 识别后,导致此神经细胞产生兴奋,这体现了细胞膜具有________________ 功能。
(3)此神经细胞接受其他神经细胞释放的某种物质刺激后,[5]能帮助钠离子进入细胞,钠离子移动的方向是________________ (用图中字母和“→”表示)。
(4)[5]只能帮助钠离子进入细胞,对钾等其他离子则没有作用,这体现了[5]的功能具有________________ 性。
(1)细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜成分中
(2)其他神经细胞释放的某种物质被图中的[3]
(3)此神经细胞接受其他神经细胞释放的某种物质刺激后,[5]能帮助钠离子进入细胞,钠离子移动的方向是
(4)[5]只能帮助钠离子进入细胞,对钾等其他离子则没有作用,这体现了[5]的功能具有
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【推荐2】脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体如图所示,据图回答下列问题:
(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明__________ 。
(2)如图表示为细胞膜的亚显微结构图,请回答:
①该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是_____ 。
②有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,增加膜的通透性,B的完整化学名称是_____ 。动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有_____ 。试举一个体现膜流动性的实例_____ 。
③一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的密度减小,而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内,随温度升高,细胞的代谢速率_____ 。
(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体积没有变化,这一事实说明
(2)如图表示为细胞膜的亚显微结构图,请回答:
①该结构对细胞的生命活动至关重要的功能特性是
②有些有机溶剂如苯酚,可溶解B造成膜的损伤,增加膜的通透性,B的完整化学名称是
③一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的密度减小,而面积扩大。据此你认为在一定温度范围内,随温度升高,细胞的代谢速率
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【推荐3】哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便,是研究细胞膜结构和功能的常用材料。请回答下列相关问题:
(1)科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成磷脂单分子层,其面积正好为红细胞膜面积的两倍,其原因是:①人的成熟红细胞没有__________ ;②__________ 。
(2)将人的成熟红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,当涨破的红细胞将内容物释放之后,其细胞膜可以重新封闭起来形成红细胞血影,涨破的红细胞的细胞膜可以重新封闭起来说明__________ 。
(3)科学家用不同的试剂分别处理红细胞,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如表:
(注:“+”表示有,“-”表示无)
根据上表结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是__________ 、__________ 。
(4)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验(如图1所示)。
将细胞分为以下三组:
甲组:不做处理。
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞。
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取、分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂双分子层内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)
根据实验结果推测,1~5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,其最可能是__________ (填编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是__________ (填编号)。
(5)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称为“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过,这体现了生物膜功能上的__________ 性。若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明__________ 是完成生命活动的基础。
(1)科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成磷脂单分子层,其面积正好为红细胞膜面积的两倍,其原因是:①人的成熟红细胞没有
(2)将人的成熟红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,当涨破的红细胞将内容物释放之后,其细胞膜可以重新封闭起来形成红细胞血影,涨破的红细胞的细胞膜可以重新封闭起来说明
(3)科学家用不同的试剂分别处理红细胞,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如表:
实验处理 | 膜蛋白种类 | 处理后红细胞形态 | |||||
血型糖蛋白 | 带3蛋白 | 带4.1蛋白 | 锚蛋白 | 血影蛋白 | 肌动蛋白 | ||
试剂甲 | + | + | + | + | - | - | 变得不规则 |
试剂乙 | - | - | + | + | + | + | 还能保持 |
根据上表结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是
(4)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验(如图1所示)。
将细胞分为以下三组:
甲组:不做处理。
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞。
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取、分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂双分子层内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)
根据实验结果推测,1~5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,其最可能是
(5)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称为“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过,这体现了生物膜功能上的
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