请阅读下面科普短文,并回答问题:
自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流动镶嵌模型”以来,生物膜的研究有了飞速的发展,许多科学家投身这一领域的研究,推动了膜生物学的迅速进展。20世纪80年代,研究者发现生物膜上有许多胆固醇聚集的微结构区,就像水面上漂浮的竹筏一样,由此命名为“脂筏”。脂筏就像蛋白质停泊的平台,一些膜蛋白与脂筏表面的化学基团结合,构成了生物膜上分子排列紧密、结构相对稳定的特定区域。
葡萄糖转运蛋白(GLUT1)广泛存在于人体细胞膜表面。2018年,我国科研人员利用超分辨显微镜对GLUT1的分布和组装进行了研究。发现GLUT1在细胞膜上形成了平均直径约为250纳米的聚集体,通过对同一细胞的脂筏标记蛋白进行了荧光标记,将GLUT1定位于脂筏。研究证实,脂筏区域可以使GLUT1在细胞膜上的分布相对稳定。
研究表明,除脂筏外,细胞还会通过多种方式,把特定的膜蛋白限定在脂双层的局部区域,例如将膜蛋白锚定在细胞内相对不动的结构上,或是被另一个细胞表面的蛋白质困住,甚至在膜上形成特定的屏障阻碍膜蛋白通过等,从而在细胞或细胞器的表面产生特化的功能区。利用特定的显微镜可以观察到,不同种类的膜蛋白表现出了不同程度的运动模式,从随机扩散到完全不能运动。图中A呈现的是一个在质膜上自由随机扩散的蛋白质轨迹,B呈现了一个被锚定在细胞内固定结构上因而基本不动的蛋白质的轨迹。
(1)根据短文内容推测,脂筏(___________)
A. 使生物膜结构的稳定性增加
B. 由糖蛋白和胆固醇共同组成
C. 有利于膜上的蛋白质发挥功能
D. 增加了膜上蛋白质的种类和数量
(2)GLUT1存在于人体细胞膜表面,可顺浓度梯度运输葡萄糖分子,这种运输方式属于__________。我国科研人员对同一细胞的脂筏标记蛋白进行了荧光标记,并与GLUT1的荧光标记膜分布结果进行对比,发现二者__________,由此证明GLUT1是结合于脂筏的。
(3)细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用,锚定并支撑着许多细胞器。一种被细胞骨架锚定的膜蛋白,其运动轨迹应与图中的__________更相似。
(4)与图中A、B两种膜蛋白的运动轨迹相比,GLUT1的运动轨迹应表现为__________,请简单绘制在图中字母C对应的空白处______________。
2018年,国际顶尖学术期刊《Nature》以封面文章刊登了中国科学家的研究成果——成功构建了“单条染色体的酿酒酵母”,这是合成生物学领域里程碑式的进展。
(1)酵母菌是生物学研究中常用的模式生物,与蓝细菌相比,酵母菌最主要的结构特征是__________。
(2)将天然酿酒酵母细胞中的16条染色体融合为一条,需要去除染色体的端粒、着丝粒等冗余序列。端粒是位于染色体两端的__________复合体,有研究表明,随着细胞分裂次数增加,端粒将不断缩短,组成正常基因的__________序列受到损伤,从而引发细胞的__________。
(3)端粒酶具有修复端粒的功能。为探究甲磺酸甲酯(MMS)是否对酵母菌的端粒酶活性有影响,研究人员进行了相关实验,结果见图1、图2。
由图可知,本实验的自变量是__________,实验结果显示,MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有__________作用,且当__________时效果最为显著。
(4)酿酒酵母有三分之一基因与人类基因同源,对酵母菌的研究可能有哪些潜在的应用价值?__________。(列出一点)
洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。
请回答问题:
(1)制作洋葱根尖临时装片需要经过__________、漂洗、__________和制片等步骤。
(2)图中的D细胞处于分裂的___________期,伴随着丝粒的分裂,____________分开,两条子染色体移向两极,细胞两极各有一套染色体,每套包含__________条染色体。
(3)如果按一个细胞周期的时序,最合理的顺序是__________(填字母)。
(4)该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计:
细胞周期 | 分裂间期 | 前期 | 中期 | 后期 | 末期 |
细胞数(个) | 90 | 13 | 12 | 3 | 2 |
处在分裂间期的细胞最多的原因是__________。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么有丝分裂分裂期的平均持续时间是__________小时。
作为全球面临的重要环境问题之一,酸雨受到了人们的普遍关注。我国科研人员用不同浓度的模拟酸雨处理茶树幼苗,以了解酸雨对茶树光合作用的影响,实验结果如图所示。
请回答问题:
(1)由结果可知,只有当__________时,茶树幼苗的光合作用才受到较显著的负面影响,说明茶树对酸雨有一定的耐受性。
(2)研究者进一步观察了高浓度模拟酸雨处理组的茶树叶肉细胞中叶绿体的结构变化,如图。
由此推测,高浓度酸雨导致茶树光合速率下降的原因可能是,酸雨导致茶树叶绿体中的__________结构排列疏松,作用减弱,造成光反应提供的__________和__________减少,影响了光合作用__________反应过程中三碳化合物的__________过程,最终导致植物光合速率降低。
下图为人体内部分代谢过程示意图,其中a~e表示不同的生理过程。
请回答问题:
(1)图中各生理过程,可发生在人体口腔中的是__________(填字母),发生在细胞内的是__________(填字母),发生在细胞质基质的是__________(填字母)。
(2)发生d和e过程的条件区别是__________,二者相比产生能量更多的是__________(填字母)。
(3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象,主要与图中的过程__________(填字母)有关。
工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高果汁的出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计实验如下:
① 将果胶酶与苹果泥分装于2支不同的试管,10℃水浴恒温处理10分钟(如图A)。
② 将步骤①处理后的果胶酶倒入苹果泥中,混合后10℃水浴恒温处理10分钟(如图B)。
③ 过滤混合物,收集滤液,测量果汁量(如图C)。
④ 在20、30、40、50、60、70、80℃等温度条件下重复以上实验步骤,记录果汁量,结果如下表。
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
出汁量/ml | 8 | 13 | 15 | 25 | 15 | 12 | 11 | 10 |
请回答问题:
(1)该实验通过__________来判断果胶酶活性的高低。步骤①的目的是__________。
(2)实验结果表明,当温度为__________时果胶酶的活性最高。若在步骤②后将80℃组的温度下调,出汁量是否会有显著增加?__________,原因是__________。
(3)该同学想进一步探究果胶酶的最适温度,请你对实验方案中的温度设置提出建议__________。