Question

科學(xué)家為了研究蛋白A的功能，選用細(xì)胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果見(jiàn)下表．

實(shí)驗(yàn)組號(hào)	在等滲溶液中進(jìn)行的處理	在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透速率（cm/s×10-4）
Ⅰ	向卵母細(xì)胞注入微量水	27.9
Ⅱ	向卵母細(xì)胞注入蛋白A的mRNA	210.0
Ⅲ	將部分Ⅱ細(xì)胞放入含HgCl2的等滲溶液中	80.7
Ⅳ	將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中	188.0

（1）I組的作用是

 

，將Ⅰ組卵母細(xì)胞放入低滲溶液后，水分子經(jīng)

 

方式穿過(guò)膜的

 

進(jìn)入卵母細(xì)胞．
（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細(xì)胞一定時(shí)間后，將以mRNA為模板

 

出蛋白質(zhì)A，該蛋白A進(jìn)入細(xì)胞膜，使細(xì)胞在低滲溶液中體積

 

．
（3）與Ⅱ組細(xì)胞相比，Ⅲ組細(xì)胞對(duì)水的通透性

 

，說(shuō)明HgCl₂對(duì)蛋白A的功能有

 

作用．比較Ⅲ、Ⅳ組的結(jié)果，表明試劑M能夠使蛋白A的功能

 

．推測(cè)HgCl₂沒(méi)有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的

 

．
（4）已知抗利尿激素通過(guò)與細(xì)胞膜上的

 

結(jié)合，可促進(jìn)蛋白A插入腎小管上皮細(xì)胞膜中，從而加快腎小管上皮細(xì)胞對(duì)原尿中水分子的重吸收，體現(xiàn)細(xì)胞膜的

 

功能．
（5）綜合上述結(jié)果，可以推出的結(jié)論是蛋白A是

 

的通道蛋白．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合,蛋白質(zhì)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu),物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊捌洚愅?/div>

專題：

分析：本題是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究蛋白質(zhì)A的功能，分析表格中的實(shí)驗(yàn)可知Ⅰ是對(duì)照組，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ屬于實(shí)驗(yàn)組，Ⅱ與Ⅰ對(duì)照，Ⅱ注入蛋白質(zhì)A的mRNA，經(jīng)翻譯形成蛋白質(zhì)A，在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透速率遠(yuǎn)大于Ⅰ，說(shuō)明蛋白質(zhì)A與水的通透性有關(guān)，Ⅲ與Ⅱ?qū)φ�，Ⅲ將Ⅱ的部分�?xì)胞放入含HgCl₂的等滲溶液中，水的通透性大大降低，說(shuō)明HgCl₂可能對(duì)蛋白質(zhì)A的功能具有抑制作用；Ⅳ與Ⅲ對(duì)照，Ⅳ將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中，水的通透性又升高，說(shuō)明試劑M能夠使蛋白A的功能能夠部分恢復(fù)．

解答： 解：（1）分析表格可知，Ⅰ只是放在等滲溶液中不作任何處理，其作用是對(duì)照作用；水分子進(jìn)入細(xì)胞膜的方式是直接通過(guò)磷脂雙分子層的自由擴(kuò)散．
（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細(xì)胞后，在細(xì)胞內(nèi)的核糖體上以mRNA為模板，以氨基酸為原料，經(jīng)過(guò)翻譯過(guò)程形成蛋白質(zhì)A，該蛋白A進(jìn)入細(xì)胞膜，是細(xì)胞膜對(duì)水 的通透性大大增加，細(xì)胞在低滲溶液中大量吸收水分，卵母細(xì)胞由于吸收大量的水，體積迅速增大．
（3）Ⅲ組實(shí)驗(yàn)是將部分Ⅱ細(xì)胞放入含HgCl₂的等滲溶液中，在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透速率明顯下降，說(shuō)明HgC1₂對(duì)蛋白A具有抑制作用，Ⅳ組實(shí)驗(yàn)將部分Ⅲ組細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中，在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透性又升高，表明試劑M能部分解除HgC1₂對(duì)蛋白A的抑制作用，使蛋白A的功能部分恢復(fù)；由此可以推出HgC1₂只是改變了蛋白質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有改變蛋白質(zhì)A的氨基酸序列．
（4）由題意可知，抗利尿激素通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，促進(jìn)蛋白A插入腎小管上皮細(xì)胞膜中，從而加快腎小管上皮細(xì)胞對(duì)原尿中水分子的重吸收，這一過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能．
（5）通過(guò)上述分析可知，蛋白質(zhì)A與水的運(yùn)輸密切相關(guān)，因此蛋白質(zhì)A可能是水通道蛋白．
故答案應(yīng)為：
（1）對(duì)照   自由擴(kuò)散   磷脂雙分子層
（2）翻譯   迅速增大
（3）明顯降低    抑制    部分恢復(fù)    空間結(jié)構(gòu)
（4）信息交流
（5）水通道

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是水分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑�蛋白質(zhì)A在水分子運(yùn)輸中的作用，蛋白質(zhì)的合成，結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞膜的信息交流功能，明確實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取結(jié)論是解題的關(guān)鍵．