哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器，常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡...

哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器，常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量，通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力，实验步骤如下：

步骤一：从人的血液中分离得到成熟红细胞，加入含有葡萄糖的任氏液（成分与血浆相似），混合成为任氏血，测定任氏血中初始葡萄糖含量。

步骤二：将任氏血灌入血袋，在适宜条件下保存。

步骤三：5小时后，测定任氏血中葡萄糖的含量，分析数据。

请回答下列问题：

（1）上述实验步骤中的对照实验操作是_________________________。

（2）成熟红细胞通过___________方式吸收葡萄糖，人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍，推测红细胞吸收钾离子需要的条件是______________________。

（3）实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降，分析其原因是____________________。

（4）哺乳动物红细胞在清水中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与细胞膜上的水通道蛋白有关。水通道蛋白能介导水分子跨膜运输，显著提高了水分子的运输速率。请以甲乙两组哺乳动物红细胞为材料，设计实验，验证这个推测是正确的 ____________________。（要求：写出实验思路、预期实验结果）

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哺乳动物成熟红细胞是研究膜结构功能的常用材料，红细胞经过处理释放出内容物，细胞膜重新封闭起来形成红细胞血影，研究人员用不同的试剂分别处理红细胞血影，结果如下表：

注：“+”表示有，“-”表示无

（1）哺乳动物成熟的红细胞中没有_______________和众多的_______________，因此是研究膜结构功能的常用材料。在制备细胞膜时，将红细胞置于_____________中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞血影的形状起重要作用的蛋白质是____________（填字母）。

（2）研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化（As）斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的______________（填细胞器），其细胞膜上的脂类物质可来自血浆，当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜的_______________性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。

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为了探究胰岛素对动物细胞摄取葡萄糖和促进细胞增殖的作用，研究者提出了以下实验思路。请根据以下提供的实验材料，完善实验思路，并预测实验结果。

实验材料：培养瓶、动物细胞培养液、小鼠肝细胞、葡萄糖测定仪、显微镜、血细胞计数板、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的胰岛素溶液等。

实验思路：

①取培养瓶若干个，分组如下：

甲组：动物细胞培养液 + 小鼠肝细胞 + 生理盐水；

乙组：动物细胞培养液 + 小鼠肝细胞 + _______。

每组设置若干个重复样品。

②将各样品在适宜条件下培养合适的时间后，测定_________ 和 __________，求每组平均值并进行统计分析。

（说明：实验所用小鼠肝细胞是能够增殖的细胞）请回答：

（1）完善实验思路中的①和②。

（2）若胰岛素对上述变量均发挥效应，请预测实验结果（设计一个双纵轴坐标系，并用柱形图的形式预测实验结果）。___

（3）分析与讨论：

① 用葡萄糖浓度作为检测指标的依据是___。

② 胰岛素是动物体内调节血糖的一种重要激素，胰岛素在调节血糖的过程中，对肝细胞的作用效应为促进______，抑制______。

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每年的7～9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间，每隔10天，采摘果树外围的果实测定其中内源激素的含量，结果见下图。请分析回答：

（1）苹果果实体积增大主要取决于果肉细胞　　 的增加和细胞　　 的增大。

（2）根据上述实验结果分析：

①在7月29日～9月27日期间，果实内　 含量下降，可导致成熟期果肉细胞的　　 减弱，果实体积增大减缓。

②在9月7日～9月17日期间，果实内　 　 　 和　　 　 的含量增加，同时测得果实中花青素和可溶性糖的含量不断增多，果实的颜色和口味（成熟度）也会发生变化。由此推测上述激素含量的增加，可能促进了　　 （填激素名称）生成，促进果实的成熟。

（3）由上述实验结果可以得出，苹果果实的成熟是　 　　　 　　 作用的结果。

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哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表：（“+”表示有，“—”表示无）

（1）构成红细胞膜的基本支架是________________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的________________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G主要功能是利用红细胞_______呼吸产生的ATP供能，通过________方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。

（2）在制备细胞膜时，将红细胞置于_______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质包括_______（填图中字母）。

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哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表：（“+”表示有，“一”表示无）

（1）构成红细胞膜的基本支架是_________________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的_________________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G主要功能是利用红细胞_________________呼吸产生的ATP供能，通过_________________方式排出Na+吸收K+，从而维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度。

（2）在制备细胞膜时，将红细胞置于_______________中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是_______________。

（3）研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化（As）斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的_____（填细胞器），其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜_______性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。

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研究者将某动物乳腺细胞M诱导成为乳腺癌细胞（记为Mc），研究细胞癌变后的代谢水平变化。

（1）实验一：研究者测定了M及Mc的葡萄糖摄取量，结果如图1。由图可知，癌细胞比正常细胞需要的葡萄糖_____（多/少）。M诱变为Mc的根本原因是____________________。

（2）实验二：研究者将一种作用于线粒体内膜的呼吸抑制剂加入到M和Mc细胞的培养液中，与不加该抑制剂的M和Mc细胞相比，计算获得图2所示数据。结果说明___________细胞对该抑制剂更为敏感。由于该抑制剂抑制____________阶段，为确定癌变细胞的呼吸方式，研究者测定了乳酸在细胞培养液中的含量，发现Mc组的乳酸含量明显升高，可确定细胞癌变后代谢所需能量主要来自____________。

（3）为了探究癌细胞发生这一代谢变化的原因，研究者测定了M和Mc中某种葡萄糖转运蛋白mRNA（mRNA用于指导相应蛋白质的合成）的量，结果见图3，这说明癌细胞通过提高___________________的合成量来提高葡萄糖摄取量。

（4）图4是该生物某种细胞分裂过程中着丝粒数目变化的数学模型（部分时期），则bc段的形成说明细胞进入___________时期。

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科学家常用哺乳动物的红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为

A. 哺乳动物的红细胞容易得到

B. 哺乳动物的红细胞在水中容易涨破

C. 哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、复杂细胞器膜等膜结构

D. 哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到

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下面材料显示了科学家对生物膜的研究情况，请据材料分析回答：

材料一　　 研究人员将哺乳动物（或人）的成熟红细胞低渗处理造成溶血现象，使血红蛋白和无机盐等溶出 细胞外，剩下的“空壳”称为血影，并对其进行化学成分分析。

材料二　　 用丙酮从细胞膜中提取脂质（主要是磷脂），然后将提取的脂质放在一个特殊的水槽中，将其制成单分子层，并测量其表面积，将测量结果与红细胞表面积比 较，发现这个单层分子的面积相当于红细胞表面积的两倍。如图是磷脂分子的模式图，一个磷脂分子由一个亲水的极性头部和两个疏水的非极性尾部构成。

材料三　　 细胞内水有自由水和结合水两种存在形式。细胞内水结冰而形成冰晶，常使植物受冻害，而遭 受灭顶之灾，因为冰晶对膜有破坏作用。

（1）对红细胞低渗处理的方法是将红细胞放入___________中，一段时间后细胞将破裂；从以上处理可推 知，血影即为 ________________（选填右边序号：①细胞膜　　　 ②细胞器膜　　 ③核膜）。

（2）对细胞膜的成分进行鉴定。在制得的细胞膜样液中加入______________试剂，如果产生_____反应， 可以证明细胞膜成分中含有蛋白质。参与构成动物细胞膜的脂质有_________。

（3）通过对血影研究以及其它方法测得线粒体膜的化学成分如下表，据表推测线粒体 ___________（填“内膜”或“外膜”）功能越复杂。

（4）根据材料二所给信息可以推测，细胞膜中的磷脂分子是以_____________ （填“单层”或 “双层”）的形式排列的，请根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性，在下边绘制 6 个磷脂分子在细胞膜中以这种形式排列的模式图　 __________________　 。

（5）根据材料三可推知，细胞内结冰的水主要是_____________________（填“自由水”或“结合水”），冬季自由水与结合 水的比值相对较 ____________________（填“高”或“低”）的植物的抗寒能力弱。

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（15分）下面材料显示了科学家对生物膜的研究情况，请据材料分析回答：

材料一　 研究人员将哺乳动物（或人）的成熟红细胞低渗处理造成溶血现象，使血红蛋白和无机盐等溶出细胞外，剩下的“空壳”称为血影，并对其进行化学成分分析。

（1）对红细胞低渗处理的方法是将红细胞放入__________（1分）中，一段时间后细胞将破裂；从以上处理可推知，血影即为纯细胞膜材料，可用于研究细胞膜的成分和结构。

（2）对细胞膜的成分进行鉴定。在制得的细胞膜样液中加入______________试剂，如果产生_____________反应，可以证明细胞膜成分中含有蛋白质。

（3）通过对血影研究以及其它方法测得多种膜的化学成分，结果如下表:

以上数据显示，构成细胞膜的化学成分主要是_______________；观察组成细胞膜与细胞器膜的化学物质的种类有一些差异，这些差异有可能造成两者_____________上的差异。

材料二　 用丙酮从细胞膜中提取脂质（主要是磷脂），然后将提取的脂质放在一个特殊的水槽中，将其制成单分子层，并测量其表面积，将测量结果与红细胞表面积比较,发现这个单层分子的面积相当于红细胞表面积的两倍。右图是磷脂分子的模式图，一个磷脂分子由一个亲水的极性头部和两个疏水的非极性尾部构成。

（4）根据材料二所给信息可以推测，细胞膜中的磷脂分子是以__________层的形式排列的；请根据细胞膜内外的水溶液环境和磷脂分子的特性，绘制简单示意图表示磷脂分子在细胞膜中的排列形式 _____________________。

材料三　 细胞内水有自由水和结合水两种存在形式。细胞内水结冰而形成冰晶，常使植物受冻害，而遭受灭顶之灾，因为冰晶对膜有破坏作用。

（5）细胞内结冰的水主要是_________，根据材料三可推知，冬季____________的比值相对较高的植物的抗寒能力弱。

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