囊性纖維化是一種嚴(yán)重的遺傳疾病,患者汗液中氯離子的濃度升高,支氣管被異常黏液堵塞,導(dǎo)致這一疾病發(fā)生的主要原因是CFTR蛋白功能異常。如圖表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過程中的作用,請回答下列問題:
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(1)正常情況下,支氣管上皮細(xì)胞在轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子時(shí),氯離子首先與CFTR蛋白結(jié)合,在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量推動(dòng)下,CFTR蛋白的 空間結(jié)構(gòu)(或自身構(gòu)象)空間結(jié)構(gòu)(或自身構(gòu)象)發(fā)生變化,從而將它所結(jié)合的氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的另一側(cè),此過程,氯離子只能與CFTR蛋白結(jié)合,原因是 氯離子的大小和性質(zhì)與CFTR蛋白的結(jié)合部位相適應(yīng)氯離子的大小和性質(zhì)與CFTR蛋白的結(jié)合部位相適應(yīng)。
(2)囊性纖維化患者的主要臨床表現(xiàn)為支氣管中黏液增多,導(dǎo)致支氣管反復(fù)感染和氣道阻塞,呼吸急促。據(jù)圖分析,囊性纖維化患者支氣管中黏液增多的原因是 患者的CFTR蛋白異常,無法將氯離子主動(dòng)運(yùn)輸至細(xì)胞外,導(dǎo)致水分子向膜外擴(kuò)散速率減慢,支氣管細(xì)胞表面的黏液不能被及時(shí)稀釋,黏稠的分泌物不斷積累患者的CFTR蛋白異常,無法將氯離子主動(dòng)運(yùn)輸至細(xì)胞外,導(dǎo)致水分子向膜外擴(kuò)散速率減慢,支氣管細(xì)胞表面的黏液不能被及時(shí)稀釋,黏稠的分泌物不斷積累。
(3)根據(jù)能量來源的不同,可將動(dòng)物細(xì)胞膜上的主動(dòng)運(yùn)輸分為原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),圖3中K+進(jìn)入細(xì)胞屬于原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞屬于繼發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。
通過分析,氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外,屬于 原發(fā)性原發(fā)性主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。驅(qū)動(dòng)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞的所需能量來源于 膜兩側(cè)Na+濃度梯度膜兩側(cè)Na+濃度梯度。
(4)科研人員發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞在清水中很容易漲破,而水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞在清水中不易漲破,紅細(xì)胞快速吸水與細(xì)胞膜上的水通道蛋白CHIP28有關(guān),水通道蛋白CHIP28可插入其他生物細(xì)胞膜上。請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論,寫出簡要的設(shè)計(jì)思路并預(yù)期結(jié)果:實(shí)驗(yàn)思路:將水通道蛋白CHIP28插入不含有水道蛋白的水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上,再將卵母細(xì)胞放入清水中。預(yù)期結(jié)果:卵母細(xì)胞迅速吸水膨脹后漲破實(shí)驗(yàn)思路:將水通道蛋白CHIP28插入不含有水道蛋白的水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上,再將卵母細(xì)胞放入清水中。預(yù)期結(jié)果:卵母細(xì)胞迅速吸水膨脹后漲破。
【考點(diǎn)】物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊捌洚愅?/a>.
【答案】空間結(jié)構(gòu)(或自身構(gòu)象);氯離子的大小和性質(zhì)與CFTR蛋白的結(jié)合部位相適應(yīng);患者的CFTR蛋白異常,無法將氯離子主動(dòng)運(yùn)輸至細(xì)胞外,導(dǎo)致水分子向膜外擴(kuò)散速率減慢,支氣管細(xì)胞表面的黏液不能被及時(shí)稀釋,黏稠的分泌物不斷積累;原發(fā)性;膜兩側(cè)Na+濃度梯度;實(shí)驗(yàn)思路:將水通道蛋白CHIP28插入不含有水道蛋白的水生動(dòng)物的卵母細(xì)胞的細(xì)胞膜上,再將卵母細(xì)胞放入清水中。預(yù)期結(jié)果:卵母細(xì)胞迅速吸水膨脹后漲破
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:10引用:2難度:0.7
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1.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),又稱主動(dòng)運(yùn)輸,是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度或濃度梯度進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞和微生物細(xì)胞。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的能量來源分為3類(如圖1):ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動(dòng)泵)、間接供能(協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)、光驅(qū)動(dòng)(光驅(qū)動(dòng)泵)。圖2為小腸上皮細(xì)胞吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的示意圖。
回答下列問題:
(1)脂雙層的主要成分是
(2)由圖1可知,ATP驅(qū)動(dòng)泵作為載體蛋白的同時(shí),具有催化
(3)由圖2可知,小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的能量直接來自發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:6引用:2難度:0.6 -
2.如圖為小腸上皮細(xì)胞物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是( ?。?/h2>
A.葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是由ATP直接供能 B.載體①②③不同的根本原因是控制其合成的基因不同 C.運(yùn)輸葡萄糖的載體①③也存在于紅細(xì)胞膜上 D.鈉離子運(yùn)出小腸上皮細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散 發(fā)布:2025/1/6 8:30:6組卷:24引用:1難度:0.5 -
3.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)不包括( ?。?/h2>
A.需要消耗能量 B.被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)由低濃度到達(dá)高濃度 C.需要載體蛋白 D.協(xié)助大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn) 發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:0引用:1難度:0.7
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