Question

【題目】囊性纖維病是一種嚴(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，據(jù)圖回答下列問題：

(1)圖中所示為細(xì)胞膜的________模型，其中構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架的是________，據(jù)圖可知氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼�常進(jìn)行是由膜上_________決定的。

(2)在正常細(xì)胞內(nèi)，氯離子在CFTR蛋白的協(xié)助下通過________方式轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，水分子向膜外擴(kuò)散的速度_______，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。

(3)人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱為脂質(zhì)體，所有帶電荷的分子不論多小，都很難通過脂質(zhì)體，即使脂質(zhì)體外離子濃度很高，這是因?yàn)榱字�雙分子層的內(nèi)部是疏水的。纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入到脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi)，可使K+的運(yùn)輸速度提高100000倍，但卻不能有效提高Na+的運(yùn)輸速率，據(jù)此插入的纈氨霉素在K+的運(yùn)輸中起_________作用，Na+的運(yùn)輸速率沒有提高，原因是_________。

(4)主動(dòng)運(yùn)輸所需的載體蛋白實(shí)際上是一些酶蛋白復(fù)合體。與被動(dòng)運(yùn)輸不同，該類膜蛋白都能水解________釋放能量，但與普通的酶不同的是，它不對(duì)所轉(zhuǎn)運(yùn)的分子進(jìn)行催化。

Answer 1

【答案】流動(dòng)鑲嵌 磷脂雙分子層 功能正常的CFTR蛋白 主動(dòng)運(yùn)輸 加快 載體 載體具有特異性 ATP

【解析】

分析題圖：圖示表示CFTR蛋白在氯離子跨膜運(yùn)輸過程中的作用。功能正常的CFTR蛋白能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋；功能異常的CFTR蛋白不能協(xié)助氯離子轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外，導(dǎo)致肺部細(xì)胞表面的黏液不斷積累。據(jù)此答題。

（1）圖中所示為細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，其基本支架是磷脂雙分子層，由圖可知，功能正常的CFTR蛋白能協(xié)助氯離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，而功能異常的CFTR蛋白不能協(xié)助氯離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，可見，氯離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼�常進(jìn)行是由膜上功能正常的CFTR蛋白決定的。
（2）氯離子的跨膜運(yùn)輸需要功能正常的CFTR蛋白協(xié)助，還需要消耗能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。隨著氯離子在細(xì)胞外濃度逐漸升高，細(xì)胞外液濃度升高，水分子向膜外擴(kuò)散的速度加快，使覆蓋于肺部細(xì)胞表面的黏液被稀釋。

（3）人工合成的僅由磷脂雙分子層構(gòu)成的封閉球狀結(jié)構(gòu)稱為脂質(zhì)體，所有帶電荷的分子不論多小，都很難通過脂質(zhì)體，即使脂質(zhì)體外離子濃度很高。纈氨霉素是一種十二肽的抗生素，若將它插入到脂質(zhì)體的脂雙層內(nèi)，可使K+的運(yùn)輸速度提高100000倍，但卻不能有效提高Na+的運(yùn)輸速率，由此可知，插入的纈氨霉素在K+的運(yùn)輸中起載體作用，Na+的運(yùn)輸速率沒有提高，原因是載體具有特異性，纈氨霉素能運(yùn)輸K+，但不能運(yùn)輸Na+。

（4）結(jié)合“主動(dòng)運(yùn)輸需要能量”和“主動(dòng)運(yùn)輸所需的載體蛋白實(shí)際上是一些酶蛋白復(fù)合體”可推知該類膜蛋白都能水解ATP為主動(dòng)運(yùn)輸提供能量。