Question

【題目】科學家經過研究提出了生物膜的“流動鑲嵌模型”。請分析回答問題：

（1）在“流動鑲嵌模型”中，構成生物膜的基本骨架是________________________________，由于________________的分布使生物膜的結構表現出不對稱性。

（2）用熒光抗體標記的人—鼠細胞融合的實驗過程及結果如下圖所示。此實驗結果直接證明了細胞膜中的__________________________，由此較好地解釋細胞膜結構上的流動性。

（3）科學家在研究線粒體結構和功能時發現，其外膜包含很多稱作“孔道蛋白”的整合蛋白，可允許某些離子和小分子順濃度梯度通過，物質的這種跨膜方式為________________。

（4）下圖為胰島β細胞結構模式圖（局部）。胰島β細胞通過基因控制合成并分泌胰島素，參與此過程的所有具膜的細胞結構有________________________（用圖中序號表示）。胰島素以胞吐方式分泌出胰島β細胞后，作用于靶細胞，促進了靶細胞________________________而實現降低血糖的作用。

Answer 1

【答案】脂雙層（磷脂雙分子層） 蛋白質 蛋白質分子可以運動 協助擴散 ①③④⑤⑥ 吸收、利用和轉化葡萄糖（對葡萄糖的吸收、利用和轉化）

【解析】

分析圖1可知，人鼠細胞融合實驗體現細胞膜的結構特點具有一定的流動性。

分析圖2可知，胰島素為分泌蛋白，其合成過程：附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。其中①是細胞核，②是核糖體，③是內質網，④是高爾基體，⑤是線粒體，⑥是細胞膜。

（1）流動鑲嵌模型的結構特點是：磷脂雙分子層排列在外側，構成基本骨架，具有流動性；蛋白質鑲嵌、覆蓋或貫穿在整個磷脂雙分子層，也具有流動性。由于蛋白質分子在脂雙分子層的分布不均勻，使生物膜的結構表現出不對稱性。

（2）細胞開始融合時，人和鼠細胞的表面抗原各自只分布于各自的細胞表面。但在融合之后，兩種抗原平均地分布在融合細胞的表面。由此可知，細胞膜中的蛋白質分子可以運動，較好地解釋細胞膜結構上的流動性。

（3）由題意可知，某些離子和小分子可順濃度梯度通過整合蛋白進出細胞，因此為協助擴散。

（4）在細胞核中，以DNA上的胰島素基因的其中一條鏈為模板，合成mRNA。在核糖體中，以mRNA為模板，合成多肽鏈。多肽鏈在內質網中進行初步加工，然后內質網膜出芽形成分泌小泡，包裹著胰島素運輸到高爾基體。經過內質網加工的蛋白質在高爾基體中進一步加工為成熟的蛋白質，高爾基體膜出芽形成分泌小泡，包裹著胰島素運輸到細胞膜，以胞吐方式分泌出胰島β細胞。線粒體為胰島素的合成和運輸提供能量。因此，參與此過程具有生物膜的細胞結構有細胞核（①）、內質網（③）、高爾基體（④）、線粒體（⑤）、細胞膜（⑥）。胰島素作用于靶細胞，促進了靶細胞促進葡萄糖的吸收、利用和轉化，從而實現降低血糖的作用。