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如图一所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同
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如图一所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式.图二表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化.请仔细观察图示并回答相关问题.
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(1)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是___.
(2)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若抑制心肌细胞的呼吸作用,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,其原因是___.若蟾蜍的离体心脏施加某种毒素Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的___的活动.
(3)图二与图一中的___代表的物质运输方式一致.图中曲线出现BC段的主要原因是___.
(4)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物.柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?请设计了如下实验加以探究.
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中;
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组___;
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率.
②预测实验结果及结论:
a.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率、或完全不吸收,说明___;
b.若___,说明___.
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(1)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是___.
(2)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若抑制心肌细胞的呼吸作用,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,其原因是___.若蟾蜍的离体心脏施加某种毒素Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的___的活动.
(3)图二与图一中的___代表的物质运输方式一致.图中曲线出现BC段的主要原因是___.
(4)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物.柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?请设计了如下实验加以探究.
①实验步骤:
a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中;
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组___;
c.一段时间后测定两组植株根系对Ca2+、K+的吸收速率.
②预测实验结果及结论:
a.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率、或完全不吸收,说明___;
b.若___,说明___.
▼优质解答
答案和解析
(1)鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的,②是通过离子通道进出细胞,不需要能量,因此是被动运输(或协助扩散).
(2)如果蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,可能是由于呼吸作用减弱,ATP缺少;如果对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后,Ca2+吸收明显减少,但对K+、C6H12O6的吸收不受影响,说明不受能量的限制,证明该毒素抑制了转运Ca2+的[乙]载体蛋白的活动.
(3)图二可知,物质运输与引起浓度有关,因此属于主动运输过程,图一中的④也是主动运输过程;曲线出现BC段随着氧气浓度的增加,物质运输的速率不再增大,说明运输离子的载体的数量是有限的.
(4)①b.根据实验目的,主动运输和被动运输的区别是否需要ATP,故ATP(细胞呼吸条件)为自变量,吸收速率为因变量.故甲组甲组给予正常的呼吸条件,乙组完全抑制细胞呼吸.
②a.若两组植株对K+的吸收速率相同,说明都不需要ATP,为被动运输.b.若两组植株对K+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组,则说明需要ATP,为主动运输.
故答案为:
(1)协助扩散
(2)缺少ATP(缺少能量) 载体蛋白
(3)④载体蛋白数量有限
(4)①完全抑制呼吸
②a.柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输
b.两组植物对Ca2+、K+的吸收速率无明显差异 柽柳从土壤中吸收盐分的方式为被动吸收
(2)如果蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,可能是由于呼吸作用减弱,ATP缺少;如果对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后,Ca2+吸收明显减少,但对K+、C6H12O6的吸收不受影响,说明不受能量的限制,证明该毒素抑制了转运Ca2+的[乙]载体蛋白的活动.
(3)图二可知,物质运输与引起浓度有关,因此属于主动运输过程,图一中的④也是主动运输过程;曲线出现BC段随着氧气浓度的增加,物质运输的速率不再增大,说明运输离子的载体的数量是有限的.
(4)①b.根据实验目的,主动运输和被动运输的区别是否需要ATP,故ATP(细胞呼吸条件)为自变量,吸收速率为因变量.故甲组甲组给予正常的呼吸条件,乙组完全抑制细胞呼吸.
②a.若两组植株对K+的吸收速率相同,说明都不需要ATP,为被动运输.b.若两组植株对K+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组,则说明需要ATP,为主动运输.
故答案为:
(1)协助扩散
(2)缺少ATP(缺少能量) 载体蛋白
(3)④载体蛋白数量有限
(4)①完全抑制呼吸
②a.柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输
b.两组植物对Ca2+、K+的吸收速率无明显差异 柽柳从土壤中吸收盐分的方式为被动吸收
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