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(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(duì)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組細(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，該mRNA________的蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)________和________這兩個(gè)細(xì)胞器進(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________。

（5）綜合上述結(jié)果，可以得出________________________的推論。

Answer 1

【答案】磷脂雙分子層??? 翻譯??? 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)??? 高爾基體??? 迅速增大??? 明顯降低??? 抑制??? 部分恢復(fù)??? 空間結(jié)構(gòu)??? 受體??? 重吸收??? 蛋白A是水通道蛋白???

【解析】

根據(jù)題意和圖表分析表格中的實(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的功能部分恢復(fù)。

（1）水是自由擴(kuò)散，通過(guò)磷脂雙分子層即可進(jìn)入卵母細(xì)胞。
（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，指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)A。該蛋白A進(jìn)入細(xì)胞膜，使細(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)胞膜中而使其蛋白A數(shù)量增加，從而加快腎小管上皮細(xì)胞對(duì)原尿中水分子的重吸收。
（5）綜合上述結(jié)果，可以得出蛋白A是水通道蛋白的推論。