Question

6．现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上材料，完成下列实验设计并分析有关问题．
（1）为获得纯净的细胞膜，应选取上述材料中的人的成熟红细胞做实验．选用该材料的原因是它没有细胞核和众多的细胞器．
（2）将选取的上述材料放入蒸馏水（清水）中，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂．
（3）科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为$\frac{S}{2}$．
（4）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如表．

物质种类 膜的类别	蛋白质 （%）	脂质（%） 主要是磷脂	糖类（%）
变形虫细胞膜	54	42	4
小鼠肝细胞膜	44	52	4
人红细胞膜	49	43	8
线粒体内膜	76	24	0
菠菜叶绿体片层膜	70	30	0

表中数据显示，细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是；主要由蛋白质和脂质组成，主要区别是细胞器膜中蛋白质含量较高，脂质含量较低（蛋白质和脂质的比例不同；或细胞膜含糖，而细胞器膜不含糖）．
（5）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面．当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高．对上述实验现象合理的解释是构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性
（6）细胞膜具有控制物质进出的功能，请根据以下材料设计实验，验证膜的选择透过性．
材料：红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒．
实验步骤：①取适量的玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、B、②A组加入适量的蒸馏水，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸、③观察A、B两组花瓣的颜色变化、溶液的颜色变化．

Answer 1

分析 1、人的成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，在蒸馏水中易吸水破裂，离心后易获得较纯净的细胞膜．
2、验证膜的选择透过性，根据提供材料，实验原理为活细胞有选择透过性，细胞中色素不会来到细胞外，死细胞没有选择透过性，细胞中色素会来到细胞外．
3、生物实验遵循的一般原则有：对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等．

解答 解：（1）获得纯净的细胞膜要选择人的成熟红细胞，因为该细胞除了细胞膜，无其他各种细胞器膜和核膜的干扰，能获得较为纯净的细胞膜．
（2）获得细胞膜要让红细胞置于蒸馏水渗透吸水破裂，获得细胞膜．
（3）由于细胞膜是由磷脂分子双分子层为骨架构成的，铺在水面上，磷脂分子会成为单层，所以如果测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为磷脂所占面积的一半，即$\frac{S}{2}$．
（4）上表数据显示细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是都有磷脂和蛋白质．化学物质组成的主要区别是细胞膜除了有磷脂和蛋白质外，还有少量的糖类，而细胞器膜则不含糖类；细胞器膜蛋白质含量较高，脂质含量较低．
（5）构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，上升温度会使磷脂分子运动速率加快，使细胞膜的厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高，体现细胞膜具有一定流动性．
（6）验证膜具有选择透过性，设立对照实验，单一变量是质量分数为15%的盐酸和清水：
第一步（取材编号）：选择两只大小相同的烧杯，用记号笔标记A和B；
第二步（分别作不同的处理）：在A、B两只烧杯中，分别加入等量的质量分数为15%的盐酸和清水；
第三步（观察实验结果）：选等量的大红花花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，过一段时间后观察．
结果预测：B烧杯（水）中的花瓣仍为红色，水无色；A烧杯（盐酸）中的花瓣颜色变浅，盐酸溶液变红．
原因分析：盐酸对活细胞具有很强的伤害作用，将细胞杀死而使其细胞膜失去选择透过性．
故答案为：
（1）没有细胞核和众多的细胞器
（2）蒸馏水（清水）    渗透
（3）$\frac{S}{2}$
（4）细胞器膜中蛋白质含量较高，脂质含量较低（蛋白质和脂质的比例不同；或细胞膜含糖，而细胞器膜不含糖）
（5）构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性
（6）实验步骤：
①取适量的玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、B
②A组加入适量的蒸馏水，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸
③观察A、B两组花瓣的颜色变化、溶液的颜色变化

点评 本题主要考查细胞膜的提取相关知识和实验设计能力，意在考查考生意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力．