Question

    （2009江蘇金壇調(diào)研）閱讀有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的資料，回答相關(guān)問(wèn)題：

    資料1：1985年Overton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過(guò)細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過(guò)細(xì)胞膜十分困難。

    資料2：20世紀(jì)初，科學(xué)家們第一次將細(xì)胞膜從某種細(xì)胞中分離出來(lái)，化學(xué)分析表明，它們的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。

    資料3：1925年科學(xué)家用丙酮從某種細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為細(xì)胞表面積的2倍。

    資料4：19世紀(jì)30年代初，科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不可能是單純磷脂分子構(gòu)成，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)可能還有蛋白質(zhì)，于是提出在磷脂雙分子層內(nèi)外兩側(cè)都有蛋白質(zhì)分子覆蓋的假說(shuō)。

    資料5：1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三層結(jié)構(gòu)。按照“三明治”模型，科學(xué)家經(jīng)過(guò)計(jì)算認(rèn)為生物膜至少厚約15～20 nm。但電鏡照片中，實(shí)際測(cè)得細(xì)胞膜的厚度為7～10 nm。

    資料6：1970年，科學(xué)家用熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞等做了一系列相關(guān)融合實(shí)驗(yàn)。

（1）僅通過(guò)對(duì)資料1的分析，你能對(duì)膜結(jié)構(gòu)提出什么樣的假說(shuō)？____________________。

（2）資料2、3中要獲得純凈的細(xì)胞膜，最好選擇哺乳動(dòng)物的哪一類(lèi)細(xì)胞？____________________。試簡(jiǎn)述理由：____________________。

（3）從資料3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出什么結(jié)論？____________________。

（4）資料4、5中，通過(guò)比較分析生物膜的計(jì)算厚度和實(shí)測(cè)厚度，科學(xué)家對(duì)膜結(jié)構(gòu)模型提出了什么樣的假說(shuō)？____________________。

（5）資料6中，科學(xué)家最早是用紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞的膜蛋白，用綠色熒光染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞的膜蛋白，進(jìn)行融合實(shí)驗(yàn)。剛?cè)诤蠒r(shí)，融合細(xì)胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光。在37 ℃下經(jīng)過(guò)40 min，兩種顏色的熒光均勻分布，這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明___________________。

（6）1972年，桑格和尼克森綜合以上實(shí)驗(yàn)，并在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)基礎(chǔ)上，提出了大多數(shù)人所接受的____________________模型。

Answer 1

（1）膜是由脂質(zhì)組成的（或膜含有脂質(zhì)）

（2）成熟的紅細(xì)胞 因?yàn)椴溉閯?dòng)物的成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞器膜和核膜（或其他膜結(jié)構(gòu)）

（3）膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層（或膜含有雙層脂質(zhì)分子）

（4）細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子應(yīng)該鑲嵌（或不覆蓋）在磷脂雙分子層中

（5）組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以流動(dòng)的（或膜有流動(dòng)性）

（6）流動(dòng)鑲嵌

解析:

資料1主要研究了細(xì)胞膜容易讓脂溶性物質(zhì)通過(guò)，說(shuō)明膜中含有脂質(zhì)成分。資料2用化學(xué)分析的方法研究證明細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。資料3研究的是細(xì)胞膜中磷脂分子的分布情況。資料4提出蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂分子兩側(cè)的假設(shè)。資料5的研究表明資料4的假設(shè)不成立，蛋白質(zhì)分子應(yīng)不同程度鑲嵌在磷脂雙分子層中。資料6證明了流動(dòng)鑲嵌模型的科學(xué)性。