Question

下面材料显示了科学家对生物膜的研究情况，请据材料分析回答：

材料一    研究人员将哺乳动物（或人）的成熟红细胞低渗处理造成溶血现象，使血红蛋白和无机盐等溶出 细胞外，剩下的“空壳”称为血影，并对其进行化学成分分析。

材料二    用丙酮从细胞膜中提取脂质（主要是磷脂），然后将提取的脂质放在一个特殊的水槽中，将其制成单分子层，并测量其表面积，将测量结果与红细胞表面积比 较，发现这个单层分子的面积相当于红细胞表面积的两倍。如图是磷脂分子的模式图，一个磷脂分子由一个亲水的极性头部和两个疏水的非极性尾部构成。

材料三    细胞内水有自由水和结合水两种存在形式。细胞内水结冰而形成冰晶，常使植物受冻害，而遭 受灭顶之灾，因为冰晶对膜有破坏作用。

（1）对红细胞低渗处理的方法是将红细胞放入___________中，一段时间后细胞将破裂；从以上处理可推 知，血影即为 ________________（选填右边序号：①细胞膜     ②细胞器膜    ③核膜）。

（2）对细胞膜的成分进行鉴定。在制得的细胞膜样液中加入______________试剂，如果产生_____反应， 可以证明细胞膜成分中含有蛋白质。参与构成动物细胞膜的脂质有_________。

（3）通过对血影研究以及其它方法测得线粒体膜的化学成分如下表，据表推测线粒体 ___________（填“内膜”或“外膜”）功能越复杂。

物质种类 膜的类别	蛋白质（%）	脂质（%）	糖类（%）
线粒体内膜	76	24	0
线粒体外膜	52	48	0

（4）根据材料二所给信息可以推测，细胞膜中的磷脂分子是以_____________ （填“单层”或 “双层”）的形式排列的，请根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性，在下边绘制 6 个磷脂分子在细胞膜中以这种形式排列的模式图  __________________  。

（5）根据材料三可推知，细胞内结冰的水主要是_____________________（填“自由水”或“结合水”），冬季自由水与结合 水的比值相对较 ____________________（填“高”或“低”）的植物的抗寒能力弱。

Answer

蒸馏水（清水） ① 双缩脲 紫色 磷脂、胆固醇（ 内膜 双层 自由水 高

【解析】

1.哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，放入清水中，细胞吸水涨破，细胞内的血红蛋白流出，从而得到细胞膜；
2.细胞膜的成分：脂质、蛋白质和少量的糖类；磷脂构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层；糖蛋白的功能为细胞识别，还有保护和润滑作用。各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多；
3.分析表格的数据：线粒体内膜中蛋白质的比例较高，说明内膜的功能较外膜复杂。

（1）将哺乳动物（或人）的成熟红细胞放入清水中，由于外界溶液浓度较低，红细胞吸水，一段时间后细胞将破裂，由于哺乳动物（或人）的成熟红细胞中无细胞器和细胞核，因此破裂后得到的血影即为细胞膜。
（2）对细胞膜的成分进行鉴定。在制得的细胞膜样液中加入双缩脲试剂，如果产生紫色反应，可以证明细胞膜成分中含有蛋白质。参与构成动物细胞膜的脂质有磷脂、胆固醇。
（3）分析表格可知，线粒体内膜中蛋白质的比例较高，说明内膜的功能较外膜复杂。
（4）由资料二信息可知，细胞膜中的磷脂分子是以双层的形式排列的，绘制6个磷脂分子在细胞膜中以这种形式排列的模式图如下：

（5）根据材料三可推知，细胞内结冰的水主要是自由水，冬季自由水与结合水的比值相对较高的植物的抗寒能力弱，容易冻伤。