2013年诺贝尔生理学或医学奖授予詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·聚德霍夫三位科学家,以表彰他们发现了细胞内囊泡转运的调控机制。
(1)细胞中的蛋白质经合成和加工后以出芽的方式形成囊泡进行运输,因为囊泡的膜与其他生物膜的 是相似的,再通过膜融合以 方式排出到细胞外。该过程体现了生物膜的 特点, (“需要”或者“不需要”)消耗能量。
(2)罗斯曼和同事发现动物细胞膜融合需要NSF蛋白及其附着蛋白SNAP的参与。由于这两种蛋白能共同介导各种类型的囊泡的膜融合过程,说明它们本身 (填“有”或“没有”)特异性,因而推测膜融合的特异性是由目标膜上的SNAP受体蛋白(即SNARE)决定的。这一过程体现了生物膜具有 的功能。
回答下列以CuSO4为实验试剂的有关题目。
Ⅰ.重金属离子会导致蛋白质分子变性,某小组进行实验探究铜离子对唾液淀粉酶活性的影响,步骤如下。请回答:
(一)实验步骤
①取两支洁净的试管,编号A、B,A管加入1% CuSO4溶液和pH6.8缓冲液各1mL,B 加
入各1mL。
②往两支试管各加入等量相同浓度的唾液淀粉酶溶液1mL。
③往两支试管各加入等量相同浓度的淀粉溶液1mL。
④。
⑤取出试管,各加入碘液3滴,观察颜色变化。
(二)讨论与分析
(1)加入缓冲液的作用是。
(2)有同学提出由于CuSO4溶液呈蓝色,用上述步骤的检测方法可能会对实验结果产生干扰,请你提出另外的一种结果检测方法并预估实验结果。
①检测方法:。
②预估结果:A管:;B管:。
II.微核是细胞在有丝分裂过程中因各种有害因素损伤,使细胞核成分残留在核外而形成的微小染色质块。当外界环境中存在一定浓度的致突变物时,会使具有微核的细胞增多。某小组进行实验研究了不同浓度的CuS04溶液对绿豆根尖细胞微核及染色体行为的影响,实验结果如下图所示,请分析回答:
(1)观察绿豆根尖细胞微核及染色体行为,需制作临时装片,顺序是。
(2)结果显示,当Cu质量浓度在0-80 mg/L范围内时,随着Cu质量浓度增加,微核率增大,当Cu质量浓度为100mg/L、120mg/L时,绿豆根尖细胞微核率分别只有1.619%、0.507%,请解释此现象:。
囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
(1)图中所示为细胞膜的模型,其中构成细胞膜的基本支架是,氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上决定的。
(2)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)汗液内氯化钠含量增加是本病的特征。对于囊性纤维化患者的肺部感染,新一代的抗生素可能更有效。但人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体,所有带电荷的分子不管它多小,都很难通过脂质体,即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素,若将它插入到脂质体的脂双层内,可使k+的运输速度提高1 00000倍,但却不能有效提高Na+的运输速率,由此可以得出:
①________________________________________________;
②________________________________________________。
(4)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同,该类膜蛋白都能水解________,但与普通的酶不同的是,它不对所转运的分子进行催化。
下图甲是某动物体细胞的亚显微结构示意图,乙是该动物产生的一个卵细胞示意图。请据图回答:
(1)在甲图中,能发生碱基互补配对的结构有(填序号)。将该细胞置于质量分数为5%的葡糖糖溶液(等渗溶液)中,一段时间细胞也会胀破,其原因可能是。
(2)若这是人的大腿肌细胞,在进行长跑时,大腿肌肉会感觉酸痛,这是由于葡糖糖在细胞的[ ___ ](填序号)中经无氧呼吸产生乳酸的结果;此时,细胞主要通过呼吸产生ATP。
(3)甲图与根尖分生区细胞相比,不同的结构是和。
(4)如图乙是甲细胞经过减数分裂形成的,参与这一过程的非膜结构的细胞器有[ ]和[ ]________。
以下是植物激素的有关实验,请回答问题:
Ⅰ.为了研究植物生长素的生理作用,科研人员做了如下实验。将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,处理过程如图Ⅰ所示;一段时间后将A、B琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的一侧,结果如图Ⅱ所示。请回答问题:
(1)A、B琼脂块中都含有产生的生长素,对燕麦胚芽鞘生长具有促进作用。
(2)图Ⅱ中乙弯曲的角度大于甲,表明单侧光引起,导致B琼脂块中的生长素浓度比A琼脂块中的生长素浓度。
(3)若图Ⅰ的培养条件改为从顶端垂直光照,则甲和乙弯曲度(相同、不相同)。
(4)图Ⅱ的培养过程应在(黑暗、光照)的条件下进行。
Ⅱ.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验:
(5)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是(填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输(填“是”或“不是”)极性运输。
(6)若图中AB为成熟茎切段,琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性,说明IAA在成熟茎切段中的运输 (填“是”或“不是”)极性运输。
科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。下图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图,请据图回答:
(1)精神因素会使T细胞活性下降,____________的分泌量减少,影响_____________________的过程,从而使机体生成抗体的能力降低。
(2)由图可知,神经系统可通过突触前膜释放直接调节免疫器官或免疫细胞的活动,还可通过有关____________间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。
(3)维持机体的稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞间进行信息交流的途径有:一是_______________________(至少填两种)等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现信息交流;二是通过细胞间的接触实现信息交流,如吞噬细胞将抗原呈递给T细胞就是通过细胞间的接触实现信息交流的。
(4)若抗体能破坏人体自身的红细胞,这属于__________________;若抗体结合到呼吸道上皮细胞,在再次接受同一抗原刺激后引起哮喘,这在免疫学上称为。
(5)当人体感染H7N9流感病毒时,免疫系统的功能加强,往往会发烧。发烧的原因是病毒产生的毒素可以改变下丘脑中的功能,最终使机体产热增加,体温升高。
(6)激素通过血液循环分布于全身,机体中很多细胞都会同时接触到某一激素,为什么它却只引起某一种细胞的特定反应?________________________________________