Question

囊性纤维病是一种遗传疾病，患者细胞中氯离子浓度升高，支气管被异常黏液堵塞，导致这一疾病发生的主要原因是细胞膜上CFTR蛋白功能异常。下图表示正常人和患者的氯离子跨膜运输的示意图。请据图回答问题：

（1）图中所示为细胞膜的______模型，其中构成细胞膜的基本支架的是_____，氯离子跨膜运输的正常进行直接是由膜上功能正常的______决定的。

（2）患者细胞膜上异常的CFTR蛋白处于关闭状态，氯离子无法通过_____方式转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散的速度_______（填“加快”、“减慢”或“不变”），黏稠的分泌物不断积累而堵塞支气管。

（3）功能正常CFTR蛋白只能运输氯离子而不能运输钾离子，体现了细胞膜上的载体具有______。该蛋白质能水解ATP释放能量，说明其还具有_______功能。

Answer

流动镶嵌 磷脂双分子层 CFTR蛋白 主动运输 减慢 特异性 催化

【解析】

分析题图：图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释；功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。

（1）图中所示为细胞膜的流动镶嵌模型，磷脂双分子层是基本支架；看图可知：氯离子跨膜运输属于主动运输，需要膜上CFTR蛋白的协助，并消耗能量。

（2）分析题图可知，细胞排出氯离子的方式需要CFTR蛋白的协助，并消耗能量，因此属于主动运输；由图示可知，由于功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致水分子向膜外扩散的速度减慢，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
（3）功能正常CFTR蛋白只能运输氯离子而不能运输钾离子，体现了细胞膜上的载体具有特异性。该蛋白质能水解ATP释放能量，说明其能催化ATP的水解，还具有催化功能。