Question

【題目】流動(dòng)鑲嵌模型由桑格和尼克森于1972年提出，下圖是不同物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過(guò)程（用數(shù)字①②③④表示）的示意圖，可以很好地闡釋細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。

（1）細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)在____。甘油、膽固醇等能很容易地通過(guò)細(xì)胞膜，主要與細(xì)胞膜中含有______有關(guān)。

（2）②③過(guò)程具備的共同點(diǎn)是_____；若④過(guò)程表示鈣離子的跨膜運(yùn)輸，該載體蛋白同時(shí)還可催化___水解，釋放的小分子基團(tuán)可使載體蛋白磷酸化，引起后者的_______和_____發(fā)生變化。

（3）人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱(chēng)為脂質(zhì)體，所有帶電荷的分子不論多小，都很難進(jìn)入脂質(zhì)體，即使脂質(zhì)體外離子濃度很高，這是因?yàn)榱字�雙分子層的內(nèi)部是疏水的�，F(xiàn)提供纈氨霉素（作用類(lèi)似于K+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）、多種無(wú)機(jī)鹽離子，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出驗(yàn)證轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性并能提高運(yùn)輸速率的實(shí)驗(yàn)思路：________。

Answer 1

【答案】磷脂雙分子層可以側(cè)向自由移動(dòng)，蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng) 脂質(zhì)（磷脂） 順濃度梯度，不消耗能量，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 ATP 空間結(jié)構(gòu) ）活性 將纈氨霉素插入脂質(zhì)體，置于含有K+及其他無(wú)機(jī)鹽離子混合的溶液中，比較操作前后脂質(zhì)體對(duì)K+及其他離子的通過(guò)能力

【解析】

據(jù)圖分析，圖示為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂分子，磷脂分子組成的磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本骨架，而蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量與細(xì)胞膜功能有關(guān)。圖中①過(guò)程物質(zhì)從高濃度向低濃度運(yùn)輸，不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不消耗能量，代表的是自由擴(kuò)散；②③過(guò)程物質(zhì)，從高濃度向低濃度運(yùn)輸，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不消耗能量，代表的是協(xié)助擴(kuò)散；④過(guò)程物質(zhì)從低濃度向高濃度運(yùn)輸，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，消耗能量，代表的是主動(dòng)運(yùn)輸。

（1）組成細(xì)胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子，由于磷脂雙分子層可以側(cè)向自由移動(dòng)，蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性；由于細(xì)胞膜的主要成分中有磷脂分子（磷脂雙分子層），根據(jù)相似相容的原理，甘油、膽固醇等脂類(lèi)物質(zhì)能很容易地通過(guò)細(xì)胞膜。

（2）根據(jù)以上分析已知，②③過(guò)程都表示協(xié)助擴(kuò)散，兩者的共同特點(diǎn)是順濃度梯度運(yùn)輸、不消耗能量、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

（3）根據(jù)題意分析，脂質(zhì)體僅由磷脂雙分子層構(gòu)成不含轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，不能運(yùn)輸離子，且纈氨霉素作用類(lèi)似于K+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白�，F(xiàn)要驗(yàn)證轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有特異性并能提高運(yùn)輸速率，則應(yīng)該將將纈氨霉素插入脂質(zhì)體，置于含有K+及其他無(wú)機(jī)鹽離子混合的溶液中，比較操作前后脂質(zhì)體對(duì)K+及其他離子的通過(guò)能力。

運(yùn)輸方式	運(yùn)輸方向	是否需要載體	是否消耗能量	示例
自由擴(kuò)散	高濃度到低濃度	否	否	水、氣體、脂類(lèi)（因?yàn)榧?xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)，如甘油）
協(xié)助擴(kuò)散	高濃度到低濃度	是	否	葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
主動(dòng)運(yùn)輸	低濃度到高濃度	是	是	幾乎所有離子、氨基酸