哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞是研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的最好材料。研究發(fā)現(xiàn),細(xì)膜有一種與水的跨膜運(yùn)輸有關(guān)的水通道蛋白,合成類似于分泌蛋白。將紅細(xì)胞放入低滲溶液中,細(xì)胞吸水漲破,當(dāng)漲破的紅細(xì)胞將內(nèi)容物釋放之后,其細(xì)胞膜又會(huì)重新封閉起來,這種結(jié)構(gòu)稱為紅細(xì)胞血影?;卮鹣铝袉栴}:
(1)水分子能借助細(xì)胞膜上的水通道蛋白從低滲溶液向高滲溶液方向運(yùn)輸,這種跨膜運(yùn)輸方式稱為 協(xié)助擴(kuò)散(被動(dòng)運(yùn)輸)協(xié)助擴(kuò)散(被動(dòng)運(yùn)輸)。
(2)水分子自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定的阻礙,這與細(xì)胞膜內(nèi)部磷脂分子的 疏水疏水性有關(guān)。
(3)科學(xué)家用不同的試劑分別處理紅細(xì)胞血影,去除部分膜蛋白,觀察細(xì)胞形態(tài)變化,結(jié)果如表。
實(shí)驗(yàn)處理 | 膜蛋白種類 | 處理后紅細(xì)胞形態(tài) | |||||
血型糖蛋白 | 帶3蛋白 | 帶4.1蛋白 | 錨蛋白 | 血影蛋白 | 肌動(dòng)蛋白 | ||
試劑甲 | + | + | + | + | - | - | 變得不規(guī)則 |
試劑乙 | - | - | + | + | + | + | 保持原狀 |
備注:“+”表示有,“-“表示無 |
血影蛋白、肌動(dòng)蛋白
血影蛋白、肌動(dòng)蛋白
(4)科學(xué)家在哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)跨膜蛋白A并獲得其cDNA。為確定該蛋白的功能,將cDNA在體外轉(zhuǎn)錄合成的mRNA注入非洲爪蟾的卵母細(xì)胞(細(xì)胞膜中缺乏蛋白A)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)流程和結(jié)果如表。
實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)流程 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 | |
流程1等滲溶液中處理卵母細(xì)胞 | 流程2 低滲處理 | 測(cè)定卵細(xì)胞的水通透率(cm/s×10-4) | |
Ⅰ | 注入微量水 | 置于低滲溶液 | 27.9 |
Ⅱ | 注入蛋白A的mRNA | 210.0 |
促進(jìn)水分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
促進(jìn)水分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)
。②將部分經(jīng)實(shí)驗(yàn)Ⅱ組處理后的細(xì)胞放入含有HgClz的等滲溶液中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透率為80.7(cm/sx104),說明HgClz對(duì)蛋白A的影響是
抑制蛋白A對(duì)水的運(yùn)輸功能
抑制蛋白A對(duì)水的運(yùn)輸功能
。③再取出一部分經(jīng)HgCl2處理后的細(xì)胞,放入含有試劑B的等滲溶液中處理一段時(shí)間,在低滲溶液中測(cè)定卵細(xì)胞的水通透率為188.0(cm/sx10+),結(jié)果表明試劑B的作用是
部分恢復(fù)被HgCl2抑制的蛋白A的功能
部分恢復(fù)被HgCl2抑制的蛋白A的功能
。【考點(diǎn)】物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊捌洚愅?/a>.
【答案】協(xié)助擴(kuò)散(被動(dòng)運(yùn)輸);疏水;血影蛋白、肌動(dòng)蛋白;促進(jìn)水分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn);抑制蛋白A對(duì)水的運(yùn)輸功能;部分恢復(fù)被HgCl2抑制的蛋白A的功能
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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