Question

【題目】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)果見表。

實(shí)驗(yàn)組號	在等滲溶液中進(jìn)行的處理	在低滲溶液中測定卵母細(xì)胞的水通透速率（cm/s×10－4）
Ⅰ	向卵母細(xì)胞注入微量水（對照）	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細(xì)胞放入含試劑M的等滲溶液中	188．0

（1）將Ⅰ組卵母細(xì)胞放入低滲溶液后，水分子經(jīng)自由擴(kuò)散（滲透）穿過膜的 進(jìn)入卵母細(xì)胞。

（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細(xì)胞一定時間后，該mRNA 的蛋白質(zhì)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)胞對水的通透性 ，說明HgCl2對蛋白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HgCl2沒有改變蛋白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)胞對原尿中水分子的 。

（5）綜合上述結(jié)果，可以得出 的推論。

Answer 1

【答案】

（1）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）受體 重吸收

（5）蛋白A是水通道蛋白

【解析】

（1）水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式有自由擴(kuò)散和水通道蛋白協(xié)助擴(kuò)散，自由擴(kuò)散直接穿過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層。

（2）非洲爪蟾沒有蛋白A基因，注射蛋白A的mRNA后，由于生物共用一套遺傳密碼子，所以可以翻譯出蛋白A，蛋白A進(jìn)入細(xì)胞膜后，促進(jìn)水分子進(jìn)出細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞處于低滲溶液時，由于滲透作用和蛋白A協(xié)助擴(kuò)散使水分子大量進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞體積迅速增大。

（3）由題意可知，實(shí)驗(yàn)Ⅰ為對照組，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為實(shí)驗(yàn)組，由實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ的比較可以得出，蛋白A可以提高細(xì)胞對水的通透性；實(shí)驗(yàn)Ⅲ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相比，細(xì)胞對水的通透性明顯降低，這兩組實(shí)驗(yàn)的唯一變量為HgCl2，汞為重金屬，能使蛋白質(zhì)變性，所以其對蛋白A有抑制作用；實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入M物質(zhì)后，細(xì)胞對水的通透性恢復(fù)，說明M物質(zhì)能解除HgCl2對蛋白A的抑制作用，因此，HgCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列，只是改變了蛋白A的空間結(jié)構(gòu)。

（4）抗利尿激素能促進(jìn)腎小管和集合管對原尿中水的重吸收，而激素的作用原理是通過與靶細(xì)胞的相應(yīng)受體結(jié)合，從而激活靶細(xì)胞，使其發(fā)揮相應(yīng)的功能。

（5）通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相互比較可以得出，蛋白A對于水分子進(jìn)出細(xì)胞起促進(jìn)作用，可能為水通道蛋白。