Question

【題目】下面材料顯示了科學家對生物膜的研究情況，請據材料分析回答：

材料一 研究人員將哺乳動物（或人）的成熟紅細胞低滲處理造成溶血現象，使血紅蛋白和無機鹽等溶出 細胞外，剩下的“空殼”稱為血影，并對其進行化學成分分析。

材料二 用丙酮從細胞膜中提取脂質（主要是磷脂），然后將提取的脂質放在一個特殊的水槽中，將其制成單分子層，并測量其表面積，將測量結果與紅細胞表面積比 較，發現這個單層分子的面積相當于紅細胞表面積的兩倍。如圖是磷脂分子的模式圖，一個磷脂分子由一個親水的極性頭部和兩個疏水的非極性尾部構成。

材料三 細胞內水有自由水和結合水兩種存在形式。細胞內水結冰而形成冰晶，常使植物受凍害，而遭 受滅頂之災，因為冰晶對膜有破壞作用。

（1）對紅細胞低滲處理的方法是將紅細胞放入___________中，一段時間后細胞將破裂；從以上處理可推 知，血影即為 ________________（選填右邊序號：①細胞膜 ②細胞器膜 ③核膜）。

（2）對細胞膜的成分進行鑒定。在制得的細胞膜樣液中加入______________試劑，如果產生_____反應， 可以證明細胞膜成分中含有蛋白質。參與構成動物細胞膜的脂質有_________。

（3）通過對血影研究以及其它方法測得線粒體膜的化學成分如下表，據表推測線粒體 ___________（填“內膜”或“外膜”）功能越復雜。

物質種類 膜的類別	蛋白質（%）	脂質（%）	糖類（%）
線粒體內膜	76	24	0
線粒體外膜	52	48	0

（4）根據材料二所給信息可以推測，細胞膜中的磷脂分子是以_____________ （填“單層”或 “雙層”）的形式排列的，請根據細胞膜內外的水溶液環境和磷脂分子的特性，在下邊繪制 6 個磷脂分子在細胞膜中以這種形式排列的模式圖 __________________ 。

（5）根據材料三可推知，細胞內結冰的水主要是_____________________（填“自由水”或“結合水”），冬季自由水與結合 水的比值相對較 ____________________（填“高”或“低”）的植物的抗寒能力弱。

Answer 1

【答案】蒸餾水（清水） ① 雙縮脲 紫色 磷脂、膽固醇（ 內膜 雙層 自由水 高

【解析】

1.哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核和細胞器，放入清水中，細胞吸水漲破，細胞內的血紅蛋白流出，從而得到細胞膜；
2.細胞膜的成分：脂質、蛋白質和少量的糖類；磷脂構成了細胞膜的基本骨架；蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層；糖蛋白的功能為細胞識別，還有保護和潤滑作用。各種膜所含蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關，功能越復雜的膜，其蛋白質含量和種類越多；
3.分析表格的數據：線粒體內膜中蛋白質的比例較高，說明內膜的功能較外膜復雜。

（1）將哺乳動物（或人）的成熟紅細胞放入清水中，由于外界溶液濃度較低，紅細胞吸水，一段時間后細胞將破裂，由于哺乳動物（或人）的成熟紅細胞中無細胞器和細胞核，因此破裂后得到的血影即為細胞膜。
（2）對細胞膜的成分進行鑒定。在制得的細胞膜樣液中加入雙縮脲試劑，如果產生紫色反應，可以證明細胞膜成分中含有蛋白質。參與構成動物細胞膜的脂質有磷脂、膽固醇。
（3）分析表格可知，線粒體內膜中蛋白質的比例較高，說明內膜的功能較外膜復雜。
（4）由資料二信息可知，細胞膜中的磷脂分子是以雙層的形式排列的，繪制6個磷脂分子在細胞膜中以這種形式排列的模式圖如下：

（5）根據材料三可推知，細胞內結冰的水主要是自由水，冬季自由水與結合水的比值相對較高的植物的抗寒能力弱，容易凍傷。