Question

下图是哺乳动物成熟的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线，P点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。

（1）哺乳动物成熟的红细胞是提取细胞膜的良好材料，原因是_________。在低渗溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，则“血影”的主要成分是_____。根据图示可知，该红细胞在浓度为_____mmol·L^-1的NaCl溶液中能保持正常形态。

（2）分析图，将相同的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应NaCl溶液中，一段时间后，红细胞乙的吸水能力_________红细胞甲，原因是_________。

（3）研究者进一步实验发现，红细胞在清水中很容易涨破，而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破，红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。为了验证这一结论，科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上，再将卵母细胞放清水中。预期实验结果是_________。

（4）为了进一步研究水通道蛋白CHIP28的功能，科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中，记录脂质体涨破的时间。对照组则需要制作_______。该实验还可以证明水通道蛋白CHIP28运输水分子还具有_________的特点。

Answer

哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和众多细胞器 蛋白质和磷脂 150 大于 红细胞乙失水量多，细胞质浓度较高，吸水能力较强 卵母细胞迅速吸水膨胀后涨破 不含CHIP28的等体积脂质体 不消耗能量（ATP）

【解析】

获得纯净的细胞膜要选择哺乳动物的成熟红细胞，因为该细胞除了细胞膜，无其他各种细胞器膜和核膜的干扰，能获得较为纯净的细胞膜。细胞膜的主要成分是脂质（约占）50%和蛋白质（约占40%），此外还有少量的糖类（占2%～10%）。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

（1）哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器，因此该红细胞是提取细胞膜的良好材料。在低渗透溶液中，红细胞吸水涨破释放内容物后，剩余的部分称为“血影”，根据红细胞的结构可知，“血影“主要是细胞膜，因此其主要成分是蛋白质和磷脂。 根据图示可知，猪的红细胞在浓度为150mmol/L的NaCl溶液中能保持正常形态。

（2）图中显示，B点的NaCl浓度高于A点，红细胞在B点所对应的NaCl溶液中会失水，因此红细胞乙失水量多，而红细胞甲置于A点所对应的NaCl浓度中失水较少，故红细胞乙的细胞质浓度高，渗透压高，因此细胞吸水能力较强。

（3）研究者进一步实验发现，红细胞在清水中很容易涨破，而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破，红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。据此推测水生动物的卵母细胞的细胞膜上可能没有水通道蛋白CHIP28，科研人员将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的水生动物的卵母细胞的细胞膜上，再将卵母细胞放清水中。根据假设可推测经过改造的水生动物的卵母细胞迅速吸水涨破。

（4）为了进一步研究水通道蛋白CHIP28的功能，科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中，记录脂质体涨破的时间。根据单一变量原则可知，对照组则需要制作不含CHIP28的等体积脂质体。同样将其置于某一溶液中，记录脂质体涨破的时间。在不耗能的情况下，含有水通道蛋白的脂质体迅速涨破，据此该实验还可以证明水通道蛋白CHIP28运输水分子还具有不消耗能量（ATP）的特点。