Question

【題目】請(qǐng)閱讀下面科普短文，并回答問(wèn)題：

自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”以來(lái)，生物膜的研究有了飛速的發(fā)展，許多科學(xué)家投身這一領(lǐng)域的研究，推動(dòng)了膜生物學(xué)的迅速進(jìn)展。20世紀(jì)80年代，研究者發(fā)現(xiàn)生物膜上有許多膽固醇聚集的微結(jié)構(gòu)區(qū)，就像水面上漂浮的竹筏一樣，由此命名為“脂筏”。脂筏就像蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，一些膜蛋白與脂筏表面的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，構(gòu)成了生物膜上分子排列緊密、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的特定區(qū)域。

葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT1）廣泛存在于人體細(xì)胞膜表面。2018年，我國(guó)科研人員利用超分辨顯微鏡對(duì)GLUT1的分布和組裝進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)GLUT1在細(xì)胞膜上形成了平均直徑約為250納米的聚集體，通過(guò)對(duì)同一細(xì)胞的脂筏標(biāo)記蛋白進(jìn)行了熒光標(biāo)記，將GLUT1定位于脂筏。研究證實(shí)，脂筏區(qū)域可以使GLUT1在細(xì)胞膜上的分布相對(duì)穩(wěn)定。

研究表明，除脂筏外，細(xì)胞還會(huì)通過(guò)多種方式，把特定的膜蛋白限定在脂雙層的局部區(qū)域，例如將膜蛋白錨定在細(xì)胞內(nèi)相對(duì)不動(dòng)的結(jié)構(gòu)上，或是被另一個(gè)細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)困住，甚至在膜上形成特定的屏障阻礙膜蛋白通過(guò)等，從而在細(xì)胞或細(xì)胞器的表面產(chǎn)生特化的功能區(qū)。利用特定的顯微鏡可以觀察到，不同種類的膜蛋白表現(xiàn)出了不同程度的運(yùn)動(dòng)模式，從隨機(jī)擴(kuò)散到完全不能運(yùn)動(dòng)。圖中A呈現(xiàn)的是一個(gè)在質(zhì)膜上自由隨機(jī)擴(kuò)散的蛋白質(zhì)軌跡，B呈現(xiàn)了一個(gè)被錨定在細(xì)胞內(nèi)固定結(jié)構(gòu)上因而基本不動(dòng)的蛋白質(zhì)的軌跡。

（1）根據(jù)短文內(nèi)容推測(cè)，脂筏（___________）

A. 使生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增加

B. 由糖蛋白和膽固醇共同組成

C. 有利于膜上的蛋白質(zhì)發(fā)揮功能

D. 增加了膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量

（2）GLUT1存在于人體細(xì)胞膜表面，可順濃度梯度運(yùn)輸葡萄糖分子，這種運(yùn)輸方式屬于__________。我國(guó)科研人員對(duì)同一細(xì)胞的脂筏標(biāo)記蛋白進(jìn)行了熒光標(biāo)記，并與GLUT1的熒光標(biāo)記膜分布結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者__________，由此證明GLUT1是結(jié)合于脂筏的。

（3）細(xì)胞骨架對(duì)細(xì)胞形態(tài)的維持有重要作用，錨定并支撐著許多細(xì)胞器。一種被細(xì)胞骨架錨定的膜蛋白，其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與圖中的__________更相似。

（4）與圖中A、B兩種膜蛋白的運(yùn)動(dòng)軌跡相比，GLUT1的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)表現(xiàn)為__________，請(qǐng)簡(jiǎn)單繪制在圖中字母C對(duì)應(yīng)的空白處______________。

Answer 1

【答案】AC 協(xié)助擴(kuò)散 分布的定位相同 B 移動(dòng)范圍介于A、B之間

【解析】

流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容是：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本骨架，磷脂分子是輕油一般的流體，具有一定的流動(dòng)性，蛋白質(zhì)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(gè)磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以運(yùn)動(dòng)的，因此細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。被動(dòng)運(yùn)輸都是順濃度梯度運(yùn)輸，不需要消耗能量，包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，自由擴(kuò)散不需要載體，協(xié)助擴(kuò)散需要載體。主動(dòng)運(yùn)輸是需要載體和能量。

（1）根據(jù)短文內(nèi)容可知，一些膜蛋白與脂筏表面的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，構(gòu)成了生物膜上分子排列緊密、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的特定區(qū)域，還能把特定的膜蛋白限定在脂雙層的局部區(qū)域，從而在細(xì)胞或細(xì)胞器的表面產(chǎn)生特化的功能區(qū)，故脂筏可以使生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增加，有利于膜上的蛋白質(zhì)發(fā)揮功能，AC正確。故選AC。

（2）GLUT1存在于人體細(xì)胞膜表面，可順濃度梯度運(yùn)輸葡萄糖分子，這種需要載體蛋白，順濃度梯度運(yùn)輸不需要能量的運(yùn)輸方式屬于協(xié)助擴(kuò)散。我國(guó)科研人員對(duì)同一細(xì)胞的脂筏標(biāo)記蛋白進(jìn)行了熒光標(biāo)記，并與GLUT1的熒光標(biāo)記膜分布結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者分布的定位相同，由此證明GLUT1是結(jié)合于脂筏的。

（3）被細(xì)胞骨架錨定的膜蛋白基本不動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與圖中的B更相似。

（4）與圖中A、B兩種膜蛋白的運(yùn)動(dòng)軌跡相比，GLUT1的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)表現(xiàn)為移動(dòng)范圍介于A、B之間，其運(yùn)動(dòng)軌跡見下圖字母C處所示：