阅读有关生物膜结构探索历程的资料,回答相关问题:
资料1:1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
资料2:20世纪初,科学家们第一次将细胞膜从某种细胞中分离出来,化学分析表明,它们的主要成分是磷脂和蛋白质。
资料3:1925年科学家用丙酮从某种细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍。
资料4:19世纪30年代初,科学家通过实验发现细胞膜不可能是单纯磷脂分子构成,再通过实验进一步发现可能还有蛋白质,于是提出在磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说。
资料5:1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三层结构。按照“三明治”模型,科学家经过计算认为生物膜至少厚约15~20 nm。但电镜照片中,实际测得细胞膜的厚度为7~10 nm。
资料6:1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞等做了一系列相关融合实验。
(1)仅通过对资料1的分析,你能对膜结构提出什么样的假说?____________________。
(2)资料2、3中要获得纯净的细胞膜,最好选择哺乳动物的哪一类细胞?____________________。试简述理由:____________________。
(3)从资料3的实验结果可以得出什么结论?____________________。
(4)资料4、5中,通过比较分析生物膜的计算厚度和实测厚度,科学家对膜结构模型提出了什么样的假说?____________________。
(5)资料6中,科学家最早是用红色荧光染料标记人细胞的膜蛋白,用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白,进行融合实验。刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37 ℃下经过40 min,两种颜色的荧光均匀分布,这一实验现象表明___________________。
(6)1972年,桑格和尼克森综合以上实验,并在新的观察和实验证据基础上,提出了大多数人所接受的_ ___________________模型。
在自然界中生物的发光现象普遍存在,生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料:萤火虫的荧光器晒干后研制成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤
①配制不同浓度的ATP溶液,置于小烧杯中,贴上标签;
②将____________________分成若干等份,分别放入试管中,贴上标签;
③在每支试管中加入____________________;
④观察发光现象并记录。
(2)实验现象预测及结论
现象预测 |
结论 |
①随ATP浓度升高,发光现象渐强 |
①荧光强度与ATP浓度________ |
②随ATP浓度升高,发光现象________ |
②荧光强度与ATP浓度________ |
③______________________________________________ |
③荧光强度与ATP浓度无关 |
(3)实验讨论
①最可能的实验结果是哪一个?________。
②萤火虫发光是____________能转变成________能的过程。
如下图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,据图完成下列问题:
(1)1分子ATP中含有________个高能磷酸键。
(2)图中的a、b分别代表________、________。
(3)c指________。
(4)在动物肌细胞中,进行②反应时,能量来自_____________________。
(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗?为什么?__________________________________。
(6)进行①反应时能量用于______________,进行②反应时能量用于________,由此可见能量是________,物质是________________。
如下图为三磷酸腺苷的一种表示方法,请据图回答下列问题。
(1)三磷酸腺苷又叫________,图中的“~”表示的是__________________。
(2)三个ATP含有________个高能磷酸键;如果一个ATP脱去两个磷酸基,形成AMP,AMP是________的基本组成单位之一。
(3)植物合成ATP的途径有________。动物肌肉收缩的能量来源是________________。
将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、质量浓度为0.3 mol/L蔗糖溶液和质量浓度为0.5 mol/L尿素溶液中,观察原生质体的体积随时间的变化关系,结果如右图曲线所示(细胞壁与原生质层将要分离时,原生质的体积为100),据图回答:
(1)A、B、C中表示细胞在蒸馏水中的是 ,表示在质量浓度为0.3mol/L蔗糖溶液中的是 ,在尿素溶液中的是 。
(2)ef段的细胞液浓度变化为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试简要分析B、 C曲线差异的原因_____________________________________
如下图是物质出入细胞的三种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)图甲表示________,图乙表示________,图丙表示____________。
(2)物质出入细胞需要消耗能量的是[ ]________,O2从肺泡代扩散到血液中的方式是[ ]________,物质出入细胞需要载体而不消耗能量的方式是[ ]________。
(3)与甲方式相比,丙方式的主要特点是需要借助________,该物质是在细胞内的________上合成的。与丙相比,乙方式的不同之处是需要________,主要来自于________(细胞器)。
(4)加入呼吸抑制剂,________方式将会受到影响。