Question

14．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(yú)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(yú)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，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，其原因是缺少ATP．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[乙]載體蛋白的活動(dòng)．
（3）圖二與圖一中的④代表的物質(zhì)運(yùn)輸方式一致．圖中曲線出現(xiàn)BC段的主要原因是載體蛋白數(shù)量有限，能量的供應(yīng)也是有限的．
（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)加以證明．
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，乙組完全抑制呼吸．
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實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

結(jié)果	結(jié)論
乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，或完全不吸收	檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動(dòng)運(yùn)輸
兩組植株對(duì)Ca2+、K+、C6H12O6的吸收速率相同	檉柳從土壤中吸收巖石被動(dòng)運(yùn)輸

Answer 1

分析 1、分析圖一，①過(guò)程不需要載體和能量，屬于自由擴(kuò)散；②、③過(guò)程需要載體和能量，屬于協(xié)助擴(kuò)散；④過(guò)程需要載體和能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸．
2、分析圖二，AB段隨著氧氣濃度的增加，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率增加；BC段由于載體的數(shù)量有限，隨著氧氣濃度的增加，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率不再增加；說(shuō)明該種運(yùn)輸方式的影響因素是載體和能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸．
3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繖f柳從土壤中吸收無(wú)機(jī)鹽的方式是主動(dòng)運(yùn)輸還是被動(dòng)運(yùn)輸，因此控制能量的有無(wú)是關(guān)鍵，生命活動(dòng)所需能量來(lái)自細(xì)胞呼吸，可以通過(guò)控制細(xì)胞呼吸達(dá)到目的．所以乙組實(shí)驗(yàn)抑制細(xì)胞呼吸，一段時(shí)間后檢測(cè)兩組植株對(duì)Ca²⁺、K⁺的吸收速率，若吸收速率相同，則為被動(dòng)運(yùn)輸，若吸收速率表現(xiàn)為甲組快，則為主動(dòng)運(yùn)輸．

解答 解：（1）鯊魚(yú)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)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散，因?yàn)閾?jù)圖知其運(yùn)輸過(guò)程需要蛋白質(zhì)，但不需要能量．
（2）若用呼吸作用抑制劑處理心肌細(xì)胞，在細(xì)胞的呼吸受阻能量遞減，故Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物質(zhì)吸收均受到影響；反之若毒素抑制了鈣離子載體的活性，則Ca²⁺吸收最顯著減少，但其他物質(zhì)不是影響．
（3）圖二的運(yùn)輸方式中需要能量，表示主動(dòng)運(yùn)輸；與圖一中④的代表的方式一致．圖中曲線出現(xiàn)BC段氧氣濃度增加，物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率不再增加的主要原因是細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量有限．
（4）①b．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，主�?dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別是否需要ATP，故ATP（細(xì)胞呼吸條件）為自變量，吸收速率為因變量．故甲組甲組給予正常的呼吸條件，乙組抑制細(xì)胞呼吸．
c．一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株根系對(duì)K⁺的吸收速率．
②a．若兩組植株對(duì)K⁺的吸收速率相同，說(shuō)明都不需要ATP，為被動(dòng)運(yùn)輸．b．若兩組植株對(duì)K⁺的吸收速率表現(xiàn)為甲組明顯大于乙組，則說(shuō)明需要ATP，為主動(dòng)運(yùn)輸．
故答案為：
（1）協(xié)助擴(kuò)散
（2）缺少ATP      乙    載體蛋白
（3）④載體蛋白數(shù)量有限，能量的供應(yīng)也是有限的
（4）①b．完全抑制呼吸
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

結(jié)果	結(jié)論
	檉柳從土壤中吸收鹽分的方式是主動(dòng)運(yùn)輸
兩組植株對(duì)Ca2+、K+、C6H12O6的吸收速率相同

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)知識(shí)，解答本題是要準(zhǔn)確理解、運(yùn)用坐標(biāo)圖信息，并能夠轉(zhuǎn)化為文字信息，將這些信息與跨膜運(yùn)輸結(jié)合起來(lái)，理解三種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度、載體蛋白和能量的關(guān)系．