Question

20世紀50年代，科學家發現，細胞膜中存在著某種只允許水分子出入的通道，人們稱之為水通道，但水通道到底是什么卻一直是個謎。20世紀50年代中期，美國科學家彼得·阿格雷研究了不同的細胞膜蛋白，經過實驗，他證明了一種被稱為“水通道蛋白”的細胞膜蛋白就是人們尋找已久的“水通道”。如何驗證彼得·阿格雷發現的水通道蛋白就是水通道？請你完成下面的實驗探究并回答下面的問題。（共14分，每空2分）
(1)實驗探究：
①觀察：發現水分子能通過細胞膜。
②問題：水究竟怎樣通過細胞膜？
③假設：                                          。
④實驗：把含“水通道蛋白”的正常細胞和經過處理后       的細胞放在         中。
⑤結果：前者能吸水，后者                 。
⑥結論：                                                            。
（2）為了進一步驗證細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得·阿格雷又制出兩種人造細胞膜，分別做成泡狀物，然后放在水中，結果第一種泡狀物吸收了很多水而膨脹，第二種則沒有變化。請指出這兩種人造細胞膜的化學成分的異同點：
相同點                                ；不同點                         。

Answer 1

（共14分，每空2分）(1)③“水通道蛋白”就是“水通道”
④不含該蛋白質；        蒸餾水
⑤不能吸水
⑥細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”
（2）相同點：都含有磷脂雙分子層。不同點：一種含有水通道蛋白，一種不含水通道蛋白。

解析試題分析：(1)根據題意分析可知：本題是驗證彼得·阿格雷發現的水通道蛋白就是水通道，從而探究水究竟是怎樣通過細胞膜的。因此，假設貫穿于磷脂雙分子層中水通道蛋白就是水通道。在實驗時，把含“水通道蛋白”的正常細胞和經過處理后不含該蛋白質的細胞分別放在蒸餾水中。結果發現含“水通道蛋白”的正常細胞能吸水；經過處理后不含該蛋白質的細胞則不能吸水。因此，可以說明細胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”。
（2）細胞膜的組成成分有磷脂、蛋白質和糖類，其中細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，蛋白質或鑲在磷脂雙分子層表面，或嵌插于磷脂雙分子層中，或貫穿于磷脂雙分子層中。彼得·阿格雷制成的兩種人造細胞膜，其中能吸收了很多水而膨脹的是因為含有水通道蛋白，而沒有變化的則不含水通道蛋白。但它們的基本骨架都是磷脂雙分子層。
考點：細胞膜的結構和物質跨膜運輸方式。
點評：本題考查細胞膜的結構和物質跨膜運輸方式，要求學生了解細胞膜的結構，理解物質跨膜運輸的原理和方式。難度一般。