Question

【題目】科學家為了研究蛋白A的功能，選用細胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細胞進行實驗，處理及結果見下表。

實驗組號	在等滲溶液中進行的處理	在低滲溶液中測定卵母細胞的水通透速率（cm／s×10-4）
I	向卵母細胞注入微量水（對照）	27.9
II	向卵母細胞注入蛋白A的mRNA	210.0
III	將部分II細胞放入含HgCl2的等滲溶液中	80.7
IV	將部分III組細胞放入含試劑M的等滲溶液中	188.0

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（1）將I組卵母細胞放入低滲溶液后，水分子經自由擴散穿過膜的________進入卵母細胞。

（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細胞一定時間后，該mRNA________的蛋白質經過________和________這兩個細胞器進入細胞膜，使細胞在低滲溶液中體積________。

（3）與II組細胞相比，III組細胞對水的通透性________，說明HgCl2對蛋白A的功能有________作用。比較III、IV組的結果，表明試劑M能夠使蛋白A的功能________。推測HgCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的________。

（4）已知抗利尿激素通過與細胞膜上的________結合，可促進蛋白A插入腎小管上皮細胞膜中，從而加快腎小管上皮細胞對原尿中水分子的________。

（5）綜合上述結果，可以得出________________________的推論。

Answer 1

【答案】磷脂雙分子層??? 翻譯??? 內質網??? 高爾基體??? 迅速增大??? 明顯降低??? 抑制??? 部分恢復??? 空間結構??? 受體??? 重吸收??? 蛋白A是水通道蛋白???

【解析】

根據題意和圖表分析表格中的實驗可知Ⅰ是對照組，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ屬于實驗組，Ⅱ與Ⅰ對照，Ⅱ注入蛋白質A的mRNA，經翻譯形成蛋白質A，在低滲溶液中測定卵細胞的水通透速率遠大于Ⅰ，說明蛋白質A與水的通透性有關，Ⅲ與Ⅱ對照，Ⅲ將Ⅱ的部分細胞放入含HgCl2的等滲溶液中，水的通透性大大降低，說明HgCl2可能對蛋白質A的功能具有抑制作用；Ⅳ與Ⅲ對照，Ⅳ將部分Ⅲ組細胞放入含試劑M的等滲溶液中，水的通透性又升高，說明試劑M能夠使蛋白A的功能部分恢復。

（1）水是自由擴散，通過磷脂雙分子層即可進入卵母細胞。
（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細胞后，在細胞內的核糖體上以mRNA為模板，以氨基酸為原料，經過翻譯過程，指導合成蛋白質A。該蛋白A進入細胞膜，使細胞膜對水的通透性大大增加，細胞在低滲溶液中大量吸收水分，卵母細胞由于吸收大量的水，體積迅速增大。
（3）Ⅲ組實驗是將部分Ⅱ細胞放入含HgCl2的等滲溶液中，在低滲溶液中測定卵細胞的水通透速率明顯下降，說明HgC12對蛋白A具有抑制作用。Ⅳ組實驗將部分Ⅲ組細胞放入含試劑M的等滲溶液中，在低滲溶液中測定卵細胞的水通透性又升高，表明試劑M能部分解除HgC12對蛋白A的抑制作用，使蛋白A的功能部分恢復；由此可以推出HgC12只是改變了蛋白質A的空間結構，并沒有改變蛋白質A的氨基酸序列。
（4）由題意可知，抗利尿激素通過與細胞膜上的受體結合，促進蛋白A插入腎小管上皮細胞膜中而使其蛋白A數量增加，從而加快腎小管上皮細胞對原尿中水分子的重吸收。
（5）綜合上述結果，可以得出蛋白A是水通道蛋白的推論。