Question

瑞典皇家科學院宣布，將2003年諾貝爾化學獎授予美國科學家彼得?阿格雷和羅德里克?麥金農，以表彰他們在細胞膜通道方面做出的開創性貢獻．阿格雷得獎是由于發現了細胞膜水通道，而麥金農的貢獻主要是在細胞膜離子通道的結構和機理研究方面．他們的發現闡明了鹽分和水如何進出活細胞．比如，腎臟怎么從原尿中重新吸收水分，以及電信號怎么在細胞中產生并傳遞等等，這對人類探索腎臟、心臟、肌肉和神經系統等方面的諸多疾病具有極其重要的意義．請分析回答．

（1）水分子通過細胞膜的方式是

 

，離子通過細胞膜的方式是

 

．
（2）如果用胰蛋白酶處理細胞表面，發現水分子和離子均不能通過細胞膜了，說明了細胞膜上的水通道和離子通道都是

 

．
（3）如果在細胞內注入呼吸作用抑制劑，將會強烈抑制細胞膜上

 

通道的作用．
（4）神經元在受到刺激后，細胞膜上的電位變化是

 

，由題干中信息可知這種電位變化可能和

 

有密切關系．
（5）有人在研究物質出入細胞的速率和各種條件的關系時，繪出了如下曲線：如果表示的是K⁺，正確的曲線是

 

．

Answer 1

考點：物質跨膜運輸的方式及其異同,主動運輸的原理和意義,細胞膜內外在各種狀態下的電位情況

專題：

分析：根據題意和圖示分析可知：A圖中，溫度影響酶的活性，從而影響細胞呼吸釋放的能量，說明物質出入細胞的方式是主動運輸；B圖中，氧氣濃度影響細胞有氧呼吸釋放的能量，說明物質出入細胞的方式是主動運輸；C圖中細胞外的溶液濃度與物質出入細胞的速率呈正相關，說明物質出入細胞的方式是自由擴散．

解答： 解：（1）水分子通過細胞膜的方式是自由擴散，離子通過細胞膜的方式是主動運輸．
（2）胰蛋白酶只能水解蛋白質，所以用胰蛋白酶處理細胞表面，發現水分子和離子均不能通過細胞膜了，說明了細胞膜上的水通道和離子通道都是蛋白質．
（3）如果在細胞內注入呼吸作用抑制劑，則細胞釋放的能量減少，將會強烈抑制細胞膜上離子通道的作用．
（4）神經元靜息時，K⁺外流，造成膜兩側的電位表現為內負外正；受刺激后，Na⁺離子通道打開，Na⁺內流，造成膜兩側的電位表現為內正外負．
（5）如果表示的是K⁺，出入細胞的方式是主動運輸，需要載體和能量，所以正確的曲線是AB．
故答案為：
（1）自由擴散    主動運輸
（2）蛋白質        
（3）離子
（4）由外正內負變為外負內正     離子通道     
（5）AB

點評：本題考查物質跨膜運輸和神經元膜電位變化的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．