Question

7．正常细胞内K⁺浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na⁺浓度约为细胞内的12倍．当细胞内外的Na⁺浓度差、K⁺浓度差减小时，细胞膜上的Na⁺/K⁺-ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na⁺移出膜外，将细胞外的K⁺移入膜内．具体过程如图1所示：

（1）膜内外Na⁺具有浓度差，与膜的选择透过性有关．Na⁺/K⁺-ATP酶将细胞内的Na⁺移出膜外的跨膜运输方式是主动运输．
（2）在运输Na⁺和K⁺的过程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空间结构发生改变，有利于与离子的结合与分离．
（3）比较图2和图3，当Na⁺和K⁺顺浓度差流过Na⁺/K⁺-ATP酶时，将ADP合成ATP，说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子浓度差（或离子流动方向）．
（4）生物膜系统能维系细胞内活动的有序性，体现了它具有的作用是）生物膜把各种细胞器分隔开．线粒体内膜上主要完成类似图2（填编号）的过程．

Answer 1

分析 1、分析题图获取信息可知，图1中钠离子从细胞内运输到细胞外是从低浓度向高浓度运输，且需要ATP水解提供能量，属于主动运输过程，且在该过程中Na⁺-ATP酶的构象发生改变，钾离子从细胞外运输到细胞内也是从低浓度向高浓度运输，且需要ATP水解提供能量，属于主动运输过程，且在该过程中K⁺-ATP酶的构象发生改变．
2、分析题图2可知，钠离子从细胞外运输到细胞内、钾离子从细胞内运输到细胞外都是高浓度向低浓度运输，该过程中伴随ATP的合成过程，是放能反应；
3、分析图3可知，钠离子从细胞内运输到细胞外、钾离子从细胞外运输到细胞内都是低浓度向高浓度运输，该过程中伴随ATP的水解过程，是耗能反应．

解答 解：（1）由题意知，细胞外Na⁺浓度约为细胞内的12倍，这与细胞膜的选择透过性有关；Na⁺/K⁺-ATP酶将细胞内的Na⁺移出膜外是从低浓度向高浓度运输，且需要ATP提供能量，是主动运输方式．
（2）分析图1运输Na⁺和K⁺的过程图解可知，运输Na⁺和K⁺的过程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空间结构发生改变，有利于与离子的结合与分离．
（3）分析题图可知，当Na⁺和K⁺从高浓度向低浓度运输时，伴随ATP的合成过程，当Na⁺和K⁺从低浓度向高浓度运输时，伴随ATP的水解过程，说明ATP的合成与分解反应是可逆的；进行ATP合成或分解的反应条件取决于离子流动方向．
（4）生物膜系统把各种细胞器分隔开，使细胞内的许多化学反应可以同时高效、有序地进行，因此生物膜系统的分隔作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上还原氢与氧气反应生成水，释放能量，该过程伴随ATP的合成过程，类似于图2过程．
故答案为：
（1）选择透过　主动运输　
（2）空间结构
（3）顺　  离子浓度差（或离子流动方向） 
（4）生物膜把各种细胞器分隔开　2

点评 本题考查物质跨膜运输方式、ATP与ADP相互转化的过程、生物膜系统的功能，意在考查学生的识图和理解能力，难度不大．