Question

閱讀有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的資料，回答相關(guān)問題：

    資料1：1985年Overton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過細胞膜十分困難。

    資料2：20世紀初，科學(xué)家們第一次將細胞膜從某種細胞中分離出來，化學(xué)分析表明，它們的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。

    資料3：1925年科學(xué)家用丙酮從某種細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為細胞表面積的2倍。

    資料4：19世紀30年代初，科學(xué)家通過實驗發(fā)現(xiàn)細胞膜不可能是單純磷脂分子構(gòu)成，再通過實驗進一步發(fā)現(xiàn)可能還有蛋白質(zhì)，于是提出在磷脂雙分子層內(nèi)外兩側(cè)都有蛋白質(zhì)分子覆蓋的假說。

    資料5：1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三層結(jié)構(gòu)。按照“三明治”模型，科學(xué)家經(jīng)過計算認為生物膜至少厚約15～20 nm。但電鏡照片中，實際測得細胞膜的厚度為7～10 nm。

    資料6：1970年，科學(xué)家用熒光標(biāo)記的小鼠細胞和人細胞等做了一系列相關(guān)融合實驗。

（1）僅通過對資料1的分析，你能對膜結(jié)構(gòu)提出什么樣的假說？____________________。

（2）資料2、3中要獲得純凈的細胞膜，最好選擇哺乳動物的哪一類細胞？____________________。試簡述理由：____________________。

（3）從資料3的實驗結(jié)果可以得出什么結(jié)論？____________________。

（4）資料4、5中，通過比較分析生物膜的計算厚度和實測厚度，科學(xué)家對膜結(jié)構(gòu)模型提出了什么樣的假說？____________________。

（5）資料6中，科學(xué)家最早是用紅色熒光染料標(biāo)記人細胞的膜蛋白，用綠色熒光染料標(biāo)記小鼠細胞的膜蛋白，進行融合實驗。剛?cè)诤蠒r，融合細胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光。在37 ℃下經(jīng)過40 min，兩種顏色的熒光均勻分布，這一實驗現(xiàn)象表明___________________。

（6）1972年，桑格和尼克森綜合以上實驗，并在新的觀察和實驗證據(jù)基礎(chǔ)上，提出了大多數(shù)人所接受的_ ___________________模型。

 

Answer 1

【答案】

（1）膜是由脂質(zhì)組成的（或膜含有脂質(zhì)）

（2）成熟的紅細胞 因為哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞器膜和核膜（或其他膜結(jié)構(gòu)）

（3）膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層（或膜含有雙層脂質(zhì)分子）

（4）細胞膜上的蛋白質(zhì)分子應(yīng)該鑲嵌（或不覆蓋）在磷脂雙分子層中

（5）組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以流動的（或膜有流動性）

（6）流動鑲嵌

【解析】

試題分析：根據(jù)材料和題意分析可知：脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，說明膜是由脂質(zhì)組成的。要獲得純凈的細胞膜，就不能有其它結(jié)構(gòu)的膜，所以選哺乳動物成熟的紅細胞，因為哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞器膜和核膜。由于單分子層的面積恰為細胞表面積的2倍，說明膜含有雙層脂質(zhì)分子。實際測得細胞膜的厚度為7～10 nm而科學(xué)家經(jīng)過計算認為生物膜至少厚約15～20 nm，說明細胞膜上的蛋白質(zhì)分子應(yīng)該鑲嵌在磷脂雙分子層中。融合細胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光，而在37 ℃下經(jīng)過40 min，兩種顏色的熒光均勻分布了，說明組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以流動的。從而提出了大多數(shù)人所接受的流動鑲嵌模型。

考點：生物膜結(jié)構(gòu)

點評：本題以生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程為背景，考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力和對知識的理解遷移能力，難度中等。