Question

【題目】下列有關(guān)哺乳動物成熟紅細(xì)胞的研究，請回答相關(guān)問題：

（1）人紅細(xì)胞中K+濃度比血漿中高30倍，而Na+濃度卻只有血漿的1/6。紅細(xì)胞維持膜內(nèi)外K+、Na+不均勻分布________（需要或不需要）消耗ATP。

（2）科學(xué)家用丙酮從人的成熟紅細(xì)胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細(xì)胞細(xì)胞膜面積的兩倍，其原因是①____________________②_______________________。

（3）氟中毒會改變細(xì)胞膜的通透性和細(xì)胞代謝。科學(xué)家用含不同濃度NaF的飲水喂養(yǎng)小白鼠，一段時間后，培養(yǎng)并測量小白鼠紅細(xì)胞代謝產(chǎn)熱及細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度，分別獲得產(chǎn)熱曲線和細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度數(shù)據(jù)如下，請回答：

	NaF濃度（10-6g/mL）	ATP濃度 （10-4mol/L）
A組	0	2.97
B組	50	2.73
C組	150	1.40

①根據(jù)上述實驗設(shè)計及結(jié)果判斷，該實驗的目的是________________________，設(shè)置A組的目的是_________。

②分析細(xì)胞產(chǎn)熱量及ATP濃度：B組產(chǎn)熱量峰值和ATP濃度均低于A組，原因可能是低濃度的NaF ______（抑制或促進(jìn)）了細(xì)胞代謝中有關(guān)酶的活性； C組產(chǎn)熱量峰值高于A組而ATP濃度低于A組，原因可能是高濃度的NaF ______（抑制或促進(jìn)）了細(xì)胞代謝中有關(guān)酶的活性，同時，由于損傷了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，細(xì)胞為維持正常的功能，需要消耗更多_____。

Answer 1

【答案】需要 人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核及細(xì)胞器 細(xì)胞膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成 不同濃度的NaF對能量代謝(或細(xì)胞代謝產(chǎn)熱量及細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度)的影響 對照 抑制 促進(jìn) ATP

【解析】

主動運(yùn)輸可逆濃度梯度運(yùn)輸，需要載體，消耗能量。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，其磷脂分子只分布在細(xì)胞膜上，而構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂為雙分子層，所以用丙酮從人的成熟紅細(xì)胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細(xì)胞細(xì)胞膜面積的兩倍。

（1）人紅細(xì)胞中K+濃度比血漿中高30倍，而Na+濃度卻只有血漿的1/6。紅細(xì)胞維持膜內(nèi)外K+、Na+不均勻分布是靠主動運(yùn)輸來維持的，需要消耗ATP。

（2）由于人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核及細(xì)胞器中的膜成分，且細(xì)胞膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，所以科學(xué)家用丙酮從人的成熟紅細(xì)胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細(xì)胞細(xì)胞膜面積的兩倍。

（3）①該實驗的自變量是不同濃度NaF的飲水，因變量是小白鼠紅細(xì)胞代謝產(chǎn)熱及細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度變化，故實驗?zāi)康臑椋貉芯坎煌瑵舛鹊腘aF對能量代謝(或糖分解代謝產(chǎn)熱量及細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度)的影響。設(shè)置A組的目的是對照。
②分析細(xì)胞產(chǎn)熱量及ATP濃度：B組產(chǎn)熱量峰值和ATP濃度均低于A組，原因可能是：低濃度的NaF抑制了細(xì)胞代謝中有關(guān)的酶的活性；C組產(chǎn)熱量峰值高于A組而ATP濃度低于A組，原因可能是：高濃度的NaF促進(jìn)了細(xì)胞代謝中有關(guān)的酶的活性，同時，由于損傷了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，細(xì)胞為維持正常的功能，需要消耗更多ATP。