Question

【題目】下列有關哺乳動物成熟紅細胞的研究，請回答相關問題：

（1）人紅細胞中K+濃度比血漿中高30倍，而Na+濃度卻只有血漿的1/6。紅細胞維持膜內外K+、Na+不均勻分布________（需要或不需要）消耗ATP。

（2）科學家用丙酮從人的成熟紅細胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細胞細胞膜面積的兩倍，其原因是①____________________②_______________________。

（3）氟中毒會改變細胞膜的通透性和細胞代謝。科學家用含不同濃度NaF的飲水喂養小白鼠，一段時間后，培養并測量小白鼠紅細胞代謝產熱及細胞內的ATP濃度，分別獲得產熱曲線和細胞內的ATP濃度數據如下，請回答：

	NaF濃度（10-6g/mL）	ATP濃度 （10-4mol/L）
A組	0	2.97
B組	50	2.73
C組	150	1.40

①根據上述實驗設計及結果判斷，該實驗的目的是________________________，設置A組的目的是_________。

②分析細胞產熱量及ATP濃度：B組產熱量峰值和ATP濃度均低于A組，原因可能是低濃度的NaF ______（抑制或促進）了細胞代謝中有關酶的活性； C組產熱量峰值高于A組而ATP濃度低于A組，原因可能是高濃度的NaF ______（抑制或促進）了細胞代謝中有關酶的活性，同時，由于損傷了細胞膜結構，細胞為維持正常的功能，需要消耗更多_____。

Answer 1

【答案】需要 人的成熟紅細胞沒有細胞核及細胞器 細胞膜是由雙層磷脂分子構成 不同濃度的NaF對能量代謝(或細胞代謝產熱量及細胞內的ATP濃度)的影響 對照 抑制 促進 ATP

【解析】

主動運輸可逆濃度梯度運輸，需要載體，消耗能量。哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，其磷脂分子只分布在細胞膜上，而構成細胞膜的磷脂為雙分子層，所以用丙酮從人的成熟紅細胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細胞細胞膜面積的兩倍。

（1）人紅細胞中K+濃度比血漿中高30倍，而Na+濃度卻只有血漿的1/6。紅細胞維持膜內外K+、Na+不均勻分布是靠主動運輸來維持的，需要消耗ATP。

（2）由于人的成熟紅細胞沒有細胞核及細胞器中的膜成分，且細胞膜是由雙層磷脂分子構成的，所以科學家用丙酮從人的成熟紅細胞中提取所有磷脂并鋪成單分子層，其面積正好為紅細胞細胞膜面積的兩倍。

（3）①該實驗的自變量是不同濃度NaF的飲水，因變量是小白鼠紅細胞代謝產熱及細胞內的ATP濃度變化，故實驗目的為：研究不同濃度的NaF對能量代謝(或糖分解代謝產熱量及細胞內的ATP濃度)的影響。設置A組的目的是對照。
②分析細胞產熱量及ATP濃度：B組產熱量峰值和ATP濃度均低于A組，原因可能是：低濃度的NaF抑制了細胞代謝中有關的酶的活性；C組產熱量峰值高于A組而ATP濃度低于A組，原因可能是：高濃度的NaF促進了細胞代謝中有關的酶的活性，同時，由于損傷了細胞膜結構，細胞為維持正常的功能，需要消耗更多ATP。