Question

【題目】如圖一所示是生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖，其中離子通道是一種通道蛋白，通道蛋白是橫跨細(xì)胞膜的親水性通道，允許適當(dāng)大小的離子順濃度梯度通過(guò)，①②③④代表不同的運(yùn)輸方式。圖二表示物質(zhì)通過(guò)膜的運(yùn)輸速率（縱坐標(biāo)）隨環(huán)境中O2濃度（橫坐標(biāo)）的變化。請(qǐng)仔細(xì)觀察圖示并回答相關(guān)問(wèn)題。

（1）鯊魚體內(nèi)能積累大量的鹽，鹽分過(guò)高時(shí)就要及時(shí)將多余的鹽分排出體外，經(jīng)研究，鯊魚體內(nèi)多余的鹽分是經(jīng)②途徑排出的，那么其跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞?/span>_________。

（2）蟾蜍心肌細(xì)胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同，若抑制心肌細(xì)胞的呼吸作用，則Ca2+、K+、C6H12O6等物質(zhì)吸收均受到顯著的影響，其原因是__________________。若蟾蜍的離體心臟施加某種毒素Ca2+吸收明顯減少，但K+、C6H12O6的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了圖一中所示的轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的_______的活動(dòng)。

（3）圖二與圖一中的_______代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式一致。圖中曲線出現(xiàn)BC段的主要原因是________。

（4）檉柳是泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將植物體內(nèi)的鹽分排出，是強(qiáng)耐鹽植物。檉柳從土壤中吸收鹽分是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)加以探究。

①實(shí)驗(yàn)步驟：

a．取甲、乙兩組生長(zhǎng)發(fā)育基本相同的檉柳幼苗植株，放入適宜濃度的含有Ca2+、K+的溶液中；

b．甲組給予正常的呼吸條件，乙組______________；

c．一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株根系對(duì)Ca2+、K+的吸收速率。

②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

a.若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率、或完全不吸收，說(shuō)明____________________；

b.若______________________________________________，說(shuō)明____________________。

Answer 1

【答案】 協(xié)助擴(kuò)散 缺少ATP(缺少能量) 載體蛋白 ④ 載體蛋白數(shù)量有限 完全抑制呼吸 檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動(dòng)運(yùn)輸 兩組植物對(duì)Ca2+、K+的吸收速率無(wú)明顯差異 檉柳從土壤中吸收鹽分的方式為被動(dòng)吸收

【解析】試題分析：理清物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健��?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則等相關(guān)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上由題意和題圖中提取信息并準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�找出�?shí)驗(yàn)變量（自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量），進(jìn)而對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題情境進(jìn)行解答。

(1) 圖一顯示：②途徑所示物質(zhì)是借助離子通道排出的，而離子通道允許適當(dāng)大小的離子順濃度梯度通過(guò)，因此②途徑所示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散。

(2) 蟾蜍心肌細(xì)胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同，均為主動(dòng)運(yùn)輸，而主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白的協(xié)助，需要細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP提供能量。若抑制心肌細(xì)胞的呼吸作用，則因缺少ATP(缺少能量)而導(dǎo)致 Ca2+、K+、C6H12O6等物質(zhì)吸收均受到顯著的影響。若蟾蜍的離體心臟施加某種毒素，Ca2+吸收明顯減少，但K+、C6H12O6的吸收不受影響，說(shuō)明該毒素不影響物質(zhì)運(yùn)輸時(shí)的能量供給，而是抑制了圖一中所示的轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+的載體蛋白的活動(dòng)。

(3) 圖二物質(zhì)的運(yùn)輸速率，在AB段隨O2濃度的增加而增加，說(shuō)明能量限制了AB段相關(guān)物質(zhì)的運(yùn)輸速率；在BC段物質(zhì)的運(yùn)輸速率不再隨O2濃度的增加而增加，說(shuō)明限制AB段的主要原因是載體蛋白的數(shù)量有限。綜上分析，可判斷圖二所示物質(zhì)的運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸，與圖一中的④代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式一致。

(4)依題意可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是探究檉柳從土壤中吸收鹽分是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸最主要的區(qū)別在于是否消耗能量，而能量主要是通過(guò)細(xì)胞的有氧呼吸提供，因此該實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)是能否進(jìn)行有氧呼吸，因變量是無(wú)機(jī)鹽離子的吸收速率，其它對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因素均為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則和已經(jīng)給出的不完善的實(shí)驗(yàn)步驟可推知：實(shí)驗(yàn)b步驟中的乙組應(yīng)完全抑制呼吸。若檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，則甲組因有能量供給、乙組缺乏能量，所以乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率、或完全不吸收。若檉柳從土壤中吸收鹽分的方式為被動(dòng)吸收，因被動(dòng)吸收不消耗能量，所以兩組植物對(duì)Ca2+、K+的吸收速率無(wú)明顯差異。