Question

根據(jù)細胞膜的結構和功能特點。分析回答一步下列問題：

（1）1925年科學家用丙酮提取細胞膜的脂，并將它在空氣—水界面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍，由此可以認為細胞膜由____組成。

（2）1970年，科學家用不同熒光染料標記的抗體，分別與小鼠細胞和人細胞膜上的種抗體相結合，使它們分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將這兩種細胞融合成一個細胞時，開始時一半呈綠色，另一半呈紅色，但在37℃保溫40min后，在融合細胞上兩種顏色的熒光就均勻分布。這個實驗說明____，其原因是____。

（3）科學家在研究鈉通過細胞膜的運輸方式時，做了下述實驗：先向槍烏賊神經(jīng)纖維內注入微量的放射性同位素²⁴Na，不久可測得神經(jīng)纖維周圍溶液中存在²⁴Na，如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中加入抑制酶活性的藥物，則²⁴Na外流迅速停止，當向中毒的神經(jīng)纖維內注射新鮮的ATP時，²⁴Na又重新透出，直到ATP用完為止，以上實驗證明：²⁴Na通過細胞膜的方式是____，原因是____，被抑制的酶是催化____的酶。

Answer 1

（1）磷脂雙分子層。

（2）細胞膜具有一定的流動性；構成細胞膜的蛋白質分子是可以運動的。

（3）主動運輸；此過程消耗了ATP；呼吸作用。

此題以考查細胞膜的結構和功能為線索，集學科內綜合和跨學科綜合于一體。取材于課本之外，答案在課本之內，是一道科技含量高，分析推理性較強的題目，此題涉及知識點除細胞膜外，還有抗原抗體的概念、ATP、呼吸作用等，同時考查了學生靈活運用物理和化學知識解決生物學問題的能力。
(1)丙酮是一種有機化學溶劑，可用于溶解細胞膜中的磷脂分子，且丙酮易于揮發(fā)；磷脂分子不溶于水也不易揮發(fā)。當將磷脂分子展開于空氣—水界面之間時，由于單層分子的面積相當于原來細胞表面面積的二倍，說明磷脂分子在細胞膜表面一定是雙層排布。
(2)抗體是蛋白質，小鼠細胞和人細胞膜上的抗原也是蛋白質，聯(lián)系生物課本中所學的生物膜的構成成分與結構特點，即可得到正確答案。
(3)采用化學同位素標記法研究生物體的生命功能是一種常見且十分有效的方法，聯(lián)系物質出入細胞膜的方式及特點可知，²⁴Na出入細胞膜的方式為主動運輸，此過程消耗的ATP是細胞通過呼吸作用產(chǎn)生的。