内容正文:
3.实验思路与实验步骤
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1.实验思路的确定
关键点1:根据实验目的、实验提供的材料、用具等信息找到自变量。
关键点2:合理分组,通过分组来设置对照,注意既要保证单一变量的操作,又要确保无关变量在条件一致、条件适宜中进行。
关键点3:关注因变量的检测。一般来说,一个实验只有一个因变量,也就只需要一个检测指标,有些实验可能有多个检测指标。
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2.实验步骤书写
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3.对比实验思路与实验步骤的主要特点和书写技巧
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1.腺苷三磷酸结合盒转运蛋白(ABC转运蛋白)是一类大量存在于细胞中的跨膜转运蛋白,主要功能是利用ATP水解释放的能量进行多种物质的跨膜运输。回答下列问题。
(1)大肠杆菌的ABC转运蛋白主要分布在________,在酵母菌细胞中ABC转运蛋白还可能分布在___________________________(答出两种)等细胞器的膜中。需要ABC转运蛋白协助的物质跨膜运输方式是___________。
细胞膜
线粒体、高尔基体、内质网
主动运输
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解析:(1)转运蛋白是镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质,能够协助物质跨膜运输,因此大肠杆菌的ABC转运蛋白主要分布在细胞膜上,酵母菌是真核生物,在酵母菌细胞中ABC转运蛋白可能分布在线粒体、高尔基体、内质网等细胞器的膜中。由题干信息可知,跨膜转运蛋白是利用ATP水解释放的能量进行物质的跨膜运输,即需要消耗能量,属于主动运输过程。
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2.(2023·山东济南模拟)科学研究发现,细胞进行主动运输主要以几种方式进行:①偶联转运蛋白:把一种物质穿过膜的上坡转运与另一种物质的下坡转运相偶联。②ATP驱动泵:把上坡转运与ATP的水解相偶联。③光驱动泵:主要在细菌中发现,能把上坡转运与光能的输入相偶联
(如图1所示,图中a、b、c代表主动运输的三种类型,■、▲、○代表主动运输的离子或小分子)。葡萄糖是细胞的主要能源物质,其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题。
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(1)分析图1所示的细胞膜结构,______(填“P”或“Q”)侧为细胞外。
P
解析:(1)根据P侧含有糖蛋白可知,P为细胞外侧。
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(2)在小肠腔面,细胞膜上的蛋白S有两种结合位点:一种与Na+结合,一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中______(填“a”“b”或“c”)类型的主动运输,葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是_______________________________________。
a
细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能
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解析:(2)当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输(下坡)进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输,类似于图1中的a过程。该过程中,葡萄糖主动运输所需的能量来自细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。
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(3)小肠基膜上Na+K+泵由α、β两个亚基组成,α亚基上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP水解酶的活性,据此分析图中Na+K+泵的功能是_______________________________。
运输Na+、K+和催化ATP水解
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解析:(3)根据Na+K+泵上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP水解酶的活性可知,Na+K+泵可以参与钠钾离子的运输,也可以催化ATP的水解。
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(4)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT1)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
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实验步骤:
第一步:取甲(敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于_________________________
_______________________________________________________。
第三步:_________________________。
实验结果:_______________________________