Question

科学家对细胞膜研究发现，细胞膜上有水通道和离子通道，在水分的吸收和电信号传递中起着关键性作用，这对

科学家对细胞膜研究发现，细胞膜上有水通道和离子通道，在水分的吸收和电信号传递中起着关键性作用，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义．据此，请分析回答下列问题：（1）用胰蛋白酶处理水通道和离子通道后的水解产物用双缩脲试剂检测，结果呈紫色，说明该水解产物是______．（2）某气味分子与鼻黏膜化学感受器中的受体结合，相关离子通道可引起钠离子______，从而产生兴奋，当兴奋传递至神经细胞轴突的末端时，该部位会向细胞间释放______，使兴奋传递给下一个神经元，最终在______形成嗅觉和味觉．（3）最新研究发现，如果去掉细胞膜上的某种蛋白质，把该细胞置于7%的NaCl溶液中，细胞形态没有明显变化；在人体内，抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内某物质的平衡．由此说明该蛋白质参与运输的物质是______．（4）有人在研究物质出入细胞的速率和各种条件的关系，如果是K+出入红细胞，请在以下坐标中绘制出K+出入细胞的速率随温度和O2浓度的变化趋势．______（5）据下面提供的实验材料、方法和原理，完成探究细胞对水的吸收是否需要通道蛋白的实验．实验材料：人体成熟红细胞、蛋白酶溶液、生理盐水、蒸馏水、显微镜等．实验原理：正常的红细胞有较稳定的形态和体积，因此，红细胞何种的大小可反映细胞的生理状态．实验步骤：①选取人体成熟红细胞，用______稀释，均分两组，分别置于A、B两试管中；②A加入一定量的活性蛋白酶溶液，B试管加入等量的高温下失活的蛋白酶溶液；③一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞样液制成1、2号临时装片；④分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧加______，另一侧用吸水纸吸引，一段时间后，显微镜观察、记录．实验的具体观察指标是______．实验现象和结论：若______，说明红细胞对水的吸收需要通道蛋白；若______，说明红细胞对水的吸收不需要通道蛋白．

Answer 1

（1）用胰蛋白酶处理水通道和离子通道后的水解产物用双缩脲试剂检测，结果呈紫色，说明该水解产物是多肽，因为多肽中含有肽键．
（2）某气味分子与鼻黏膜化学感受器中的受体结合，相关离子通道可引起钠离子内流，从而产生兴奋，当兴奋传递至神经细胞轴突的末端时，该部位会向细胞间释放神经递质，使兴奋传递给下一个神经元，最终在大脑皮层形成嗅觉和味觉．
（3）最新研究发现，如果去掉细胞膜上的某种蛋白质，把该细胞置于7%的NaCl溶液中，细胞形态没有明显变化；在人体内，抗利尿激素通过调节肾小管、集合管壁细胞膜上该种蛋白质来维持体内某物质的平衡．由此说明该蛋白质参与运输的物质是水，水分子的运输也需要载体蛋白．
（4）由于钾离子的运输方式是主动运输，而主动运输需要消耗能量，能量是由无氧呼吸产生的，温度会影响酶的活性，所以钾离子运输速率会随温度的升高而增大，当超过最适温度后，会随温度的升高而降低；由于人成熟的红细胞进行无氧呼吸，所以氧气浓度不会影响红细胞的呼吸速率，也就不影响钾离子的吸收速率．具体图形见答案．
（5）根据实验目的、原理和实验的自变量、因变量，按照实验设置的对照原则和单一变量原则，探究过程如下：
①选取人体成熟红细胞，用生理盐水处理，以维持细胞正常的形态，然后分成两组，一组是实验组，一组对照组；
②A试管加入一定量的活性蛋白酶，水解水通到蛋白，B试管加入等量的高温下失活的蛋白酶作为对照；
③一定时间后，分别取A、B两试管中的红细胞样液制成l、2号临时装片．
④先用显微镜观察正常细胞的形态，然后分别在1、2号临时装片的盖玻片一侧加清水等量，在另一侧用吸水纸吸引，将红细胞所处的液体环境换成蒸馏水，一段时间后观察、记录红细胞的形态变化．
实验现象和结论：
若1号细胞体积不变，2号明显变大，说明红细胞对水的吸收需要通道蛋白；
若1、2号细胞体积均明显变大，说明红细胞对水的吸收不需要通道蛋白．
故答案为：
（1）多肽　　
（2）内流　　神经递质　　大脑皮层　　
（3）水
（4）见下图
（5）①生理盐水　　④等量蒸馏水　　红细胞体积（或形态）的变化
1号细胞体积不变，2号明显变大　　　1、2号细胞体积均明显变大