Question

【題目】下圖甲表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，a、b、c、d、e表示物質(zhì)出入細(xì)胞的方式，圖乙表示將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的KNO3溶液中，其原生質(zhì)體（即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分）的體積變化曲線。請(qǐng)回答下列問題：

（1）構(gòu)成細(xì)胞膜的B是磷脂雙分子層，請(qǐng)對(duì)磷脂分子在細(xì)胞膜上呈雙層分布的原因做出解釋____________________________________________________________________。

（2）乙圖中0~1h內(nèi)細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，液泡中液體的滲透壓_______（填“大于”、“等于”或“小于”）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓，2~4 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對(duì)體積上升的原因是_________________________。

（3）乙圖中當(dāng)原生質(zhì)體的體積不再增大時(shí)，細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的大小關(guān)系是_______，理由是______________________________________________。

（4）世界上最著名的耐鹽植物是鹽角草，它能生長在含鹽量高達(dá)0．5~6．5％的鹽沼中，已知鹽角草的根部吸收無機(jī)鹽離子需要載體蛋白，如果要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明其吸收方式是圖甲中的a還是d，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。（以對(duì)K+的吸收為例） _______________________。

Answer 1

【答案】因?yàn)榱字�分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境都是水溶液，所以細(xì)胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內(nèi)外兩側(cè)，而“尾部”相對(duì)排在內(nèi)側(cè)，形成磷脂雙分子層 小于K+（KNO3-）進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞液滲透壓大于外界溶液的滲透壓，細(xì)胞吸水 細(xì)胞液濃度等于或大于外界溶液濃度 因?yàn)榧?xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用，故細(xì)胞不會(huì)無限吸水，原生質(zhì)體的體積不會(huì)一直增大，這時(shí)細(xì)胞液濃度和外界溶液的濃度可能相等，也可能大于外界溶液 實(shí)驗(yàn)思路：取甲、乙兩組生長狀態(tài)基本相同的鹽角草幼苗，放入適宜濃度的含有K+的溶液中；甲組給予正常的細(xì)胞呼吸條件，乙組抑制細(xì)胞呼吸；一段時(shí)間后測定兩組植株根系對(duì)K+的吸收速率 預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：若乙組植株對(duì)K+的的吸收速率明顯小于甲組，說明鹽角草的根部吸收無機(jī)鹽離子的方式是a；若兩組植株對(duì)K+的的吸收速率相同，說明鹽角草的根部吸收無機(jī)鹽離子的方式d

【解析】

本題以細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)為載體，考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)知識(shí)。圖甲中，A表示蛋白質(zhì)，B表示磷脂雙分子層，D表示糖被（膜外）；a、e代表主動(dòng)運(yùn)輸，其中a表示運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，e表示運(yùn)出細(xì)胞；b運(yùn)輸方向是高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，不需要載體和能量，表示自由擴(kuò)散；c運(yùn)輸方向是高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，需要蛋白質(zhì)通道，不需要能量，表示協(xié)助擴(kuò)散；d運(yùn)輸方向是高濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，需要載體，不需要能量，表示協(xié)助擴(kuò)散。圖乙：0～1h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對(duì)體積不斷縮小，說明此時(shí)期細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離；2～4h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對(duì)體積不斷增大，說明此時(shí)期細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離的自動(dòng)復(fù)原。

：（1）根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境都是水溶液，所以在細(xì)胞膜上磷脂分子的“頭部”向著膜的內(nèi)外兩側(cè)，而“尾部”相對(duì)排在內(nèi)側(cè)，形成磷脂雙分子層。
（2）分析曲線圖：0～1h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對(duì)體積不斷縮小，此時(shí)期細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，說明液泡中液體的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓；2～4h內(nèi)，原生質(zhì)體的相對(duì)體積不斷增大，此時(shí)細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離的自動(dòng)復(fù)原，原因：K+、NO3-進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞液滲透壓大于外界溶液的滲透壓，從而使細(xì)胞吸水。
（3）當(dāng)原生質(zhì)體的體積不再增大時(shí)，因?yàn)榧?xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用，故細(xì)胞不會(huì)無限吸水，原生質(zhì)體的體積不會(huì)一直增大，因?yàn)榧?xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)層有支持和保護(hù)的作用，故細(xì)胞不會(huì)無限吸水，原生質(zhì)體的體積不會(huì)一直增大，這時(shí)細(xì)胞液濃度和外界溶液的濃度可能相等，也可能大于外界溶液，所以細(xì)胞液濃度等于或大于外界溶液濃度。
（4）該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鹽角草吸收無機(jī)鹽是主動(dòng)運(yùn)輸還是協(xié)助擴(kuò)散，主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別為是否需要ATP，故ATP的供應(yīng)（細(xì)胞呼吸條件）為自變量，K+的吸收速率為因變量。根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則，甲組給予正常的呼吸條件，則乙組完全抑制有氧呼吸。一段時(shí)間后測定兩組鹽角草對(duì)K+的吸收速率。若乙組植株對(duì)K+的的吸收速率明顯小于甲組，說明鹽角草的根部吸收無機(jī)鹽離子的方式是a；若兩組植株對(duì)K+的的吸收速率相同，說明鹽角草的根部吸收無機(jī)鹽離子的方式是d。