Question

Ⅰ.2003年诺贝尔生物学奖授予美国的两位科学家，以表彰他们在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出的贡献。这两位科学家的研究工作对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理以及对疾病的治疗具有重大的意义。请回答下列问题：

⑴组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，可见水通道和离子通道实际是由细胞膜上的      形成的。

⑵物质进入细胞都要通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、Na+进入细胞速度会明显减慢的是      。

⑶物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色________分布。

①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少          。

②本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过                               。

③该实验可能得出的结论是                                              。

Ⅱ(实验探究)在低温条件下, 将叶片置于研钵中, 加入某种溶液研磨后, 用离心法进行分离. 第一次分离成沉淀P₁(含细胞核和细胞壁碎片)和上清液S₁; 随后又将S₁分离成沉淀P₂(含叶绿体)和上清液S₂; 第三次离心将S₂分离成沉淀P₃(含线粒体)和上清液S₃; 最后一次将S₃分离成沉淀P₄(含核糖体)和上清液S₄. 现请回答下列问题(填入相应的字母符号, 如S₁～S₄, P₁～P₄, 见下图).

(1)细胞的DNA主要存在于________部分.

(2)若要继续分离得到与光合作用有关的酶, 应选取________部分.

(3)若要研究合成蛋白质的细胞器, 应选取________部分.

(4)含有与有氧呼吸有关的酶的是________.

Answer

 (1)蛋白质(2)Na+(3)均匀①对照实验②红色和绿色在细胞膜上均匀分布时需要时间的长短来判断③随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强

(1) P1 (2)P2 (3)P4 (4)S1、S2、P3

【解析】

试题分析：

Ⅰ.⑴组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，说明水通道和离子通道是细胞膜上的蛋白质。

⑵脂肪酸是自由扩散，Na+进入细胞属于主动运输；主动运输需要呼吸作用提供的能量才能进行，加入呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，释放的能量减少，主动运输的速率降低。

⑶为了探究温度对膜的流动性的影响，做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色均匀分布。

①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少对照实验。

②本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过红色和绿色在细胞膜上均匀分布时需要时间的长短来判断。

③结论：随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强。

Ⅱ.（1）遗传物质的主要载体是染色体，染色体存在于细胞核中，因此，含DNA最多的是含细胞核的部分P1。

（2）叶绿体是细胞进行光合作用的细胞器，含有与光合作用有关的酶，因而，含叶绿体的P2部分以及包含P2的S1含有相应酶。

（3）植物叶的呼吸作用一般指有氧呼吸，有氧呼吸的进行场所是细胞质基质和线粒体，内含与有氧呼吸有关的酶。本题的分离原液中只含细胞碎片和细胞器，因而在各部分分离层中，均不包含细胞基质中的酶，只在包含线粒体的P3层和包含P3的S1、S2层中会有相应酶。

（4）依细胞的结构成分可知，除细胞壁主要是由纤维素和果胶构成外，其他部分均含有蛋白质，且比例无法确定。因此，第一次离心分离所得到的S1，因其包含除P1外的所有部分而被推断为含蛋白质最多。

（5）细胞中合成蛋白质的细胞器是核糖体，根据上述（2）（3）题的推理方式，P4和包含P4的S1、S2、S3均可含核糖体。

考点：细胞膜流动性的实验设计，细胞器的结构和功能。