(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:
物质种类 膜的类别 | 蛋白质(%) | 脂质(%) (主要是磷脂) | 糖类(%) |
人红细胞膜 | 49 | 43 | 8 |
小鼠肝细胞膜 | 44 | 52 | 4 |
变形虫(细胞)膜 | 54 | 42 | 4 |
线粒体内膜 | 76 | 24 | 0 |
线粒体外膜 | 52 | 48 | 0 |
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。