阅读下列资料并回答问题
资料1:欧文顿的实验:1 9世纪末(1895年),欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的:凡可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。这实验表明组成细胞膜的主要成分中有_________。
资料2:1917年欧文·朗缪尔(Langmuir)将提取的膜质铺展在水盘的水面上,发现脂在水面上形成一薄层,单脂层亲水的头朝向水面,疏水的尾背离水面。于是他提出:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,结构既有疏水基团(尾部),又有亲水基团(头部)。因为磷脂分子的“头部”亲水,所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。
(1)请画出磷脂分子模型
(2)画出磷脂完全浸没在水中的分布情况
资料3:戈特(Gorter )和格伦德(Grendel)对血影的研究 :1925年 ,荷兰科学家戈特和格伦德分离纯化了红细胞,从一定数量的红细胞中抽提脂类,按朗缪尔的方法进行展层,并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积,发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为(1.8~2.2):1,约为两倍。由此可以认为细胞膜由___________组成。
资料4:荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验:1970年 ,Larry Frye等,将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。这个实验说明 ,其原因是 。
资料5:该图是1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出的细胞膜 模型示意图。
(1) 是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的 朝向两侧, 相对朝向内侧。
(2)图中B是指___________。有的蛋白质分子整个贯串在膜中,有的一部分插在膜中,一部分露在膜的外,还有的整个露在膜外。这里体现了膜结构内外的 。
阅读下列材料,分析后请简要回答问题:
材料一:细胞膜常常在被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解。
材料二:在人体血液中如果有细菌入侵,就会被白细胞吞噬,而它们从来不吞食血液循环中自已正常的细胞。开花植物的雌蕊只能接受同种植物的花粉进行受精。
材料三:科学家用不同荧光染料标记的抗体,分别与小鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合。使它们分别产生绿色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时。开始时一半成绿色,另一半成红色,但在37℃水浴中保温40分钟后,融合细胞上两种颜色的荧光点就均匀分布。
材料四:科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时,做了下述实验:先向抢乌贼神经纤维内注入微量的放射性核素24Na,不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中加入抑制酶活动的药物,则24Na外流迅速停止。当向中毒的神经纤维内注射新鲜ATP时,24Na又重新进出,直到ATP用完。
材料五:科学家用丙酮提取细胞膜的脂质,并将它在空气一水界面上展开时,发现这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。
(1)材料一说明细胞膜的化学组成主要是_______________。
(2)材料二说明细胞膜具有_______________功能。
(3)材料三说明细胞膜具有______________,其原因是______________。
(4)材料四说明物质跨膜进入细胞的方式之一是_________,这种方式需要_______条件。
(5)材料五说明组成细胞膜的磷脂分子是______的。
下图所示为用一根玻璃棒针将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生存,无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出,无核部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核则无法生存。如果在去核3天后,再植入一个细胞核,这个变形虫生活正常。请据图回答:
(1)正常细胞中,核与质的关系是_________________________________________。
(2)去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因____________________________________。
(3)从上面的材料中你可以得出的结论是___________________________________。
细胞作为基本的生命系统,具有系统的一般特征:①有边界,②有系统内各组分的分工合作,③有控制中心起控制作用。那么,细胞的边界是_______________,系统内各组分的分工合作是指细胞内的_______________分工合作,细胞内起调控作用的控制中心是______________。
科学家注意到线粒体和叶绿体是两种特别的细胞器,与其他细胞器不同,它们有双层膜结构,其中外膜与真核细胞的膜系统相似,内膜却与原核细胞的膜系统相似,另外它们有自己的DNA和核糖体。下面是关于线粒体和叶绿体起源的一种理论——内共生说。近几年来,有研究表明,真核细胞的直接祖先很可能是一种“巨大”的且有吞噬能力的单细胞生物,它们靠吞噬糖类并将其分解来获得生存的能量。线粒体的祖先则是一种需氧细菌,它们能更好地利用糖类,能将其分解得更彻底以产生更多的能量。在生命演化过程中,真核细胞的祖先能为细胞内的细菌提供较好的环境,并供给细菌未完全分解的糖类;细菌由于可以轻易得到这些物质,从而产生更多的能量,这些能量中的一部分可供宿主利用。在细胞内共生的细菌由于所处的环境与其独立生存时不同,因此很多原来的结构和功能都变得不必要而在进化过程中被“丢弃”,最后演变成一种专门进行呼吸作用的细胞器——线粒体。
(1)根据你所掌握的知识,指出线粒体可能由独立生活的细菌演变而来的依据
。
(2)如何解释线粒体的外膜与真核细胞的膜系统相似,内膜则与原核细胞的膜系统相似?
植物细胞中含有色素的结构有液泡、叶绿体、有色体。红辣椒的果皮颜色是红色的,有些同学认为是细胞液中的色素呈现出的颜色;有些同学认为是细胞中有色体中色素呈现出的颜色。请设计实验探究辣椒中色素的分布?