Question

11．如图一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，具有离子选择性，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，甲乙代表生物膜的成分，abcd代表被转运的物质，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有关问题．
（1）很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论．这证明组成细胞膜的主要成分中有[]磷脂分子．
（2）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协助扩散．
（3）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，其对Ca²⁺的吸收明显减少，但对K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca²⁺的[]载体蛋白的活动．
（4）图二与图一中的④（填序号）代表的物质运输方式一致．图中曲线出现BC段的主要原因是载体蛋白数量有限．
（5）柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物．为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验：
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⁺、C₆H₁₂O₆的溶液中进行培养．
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组完全抑制呼吸．
c．一段时间后测定两组植株根系对Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收速率．
②实验结果及结论：
a．若两组植株对Ca²⁺、K⁺的吸收速率相同，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输．
b．若乙组植株对Ca²⁺、K⁺的吸收速率明显小于甲组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输．

Answer 1

分析 1、据图一分析，①过程不需要载体和能量，属于自由扩散；②、③过程需要载体，不需要能量，属于协助扩散；④过程需要载体和能量，属于主动运输．
2、分析图二，AB段随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率增加；BC段由于载体的数量有限，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加；说明该种运输方式的影响因素是载体和能量，属于主动运输．

解答 解：（1）研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法充分证明组成细胞膜的主要成分中有[甲]磷脂分子，因为磷脂分子为脂质，根据相似相溶原理脂溶性物质易透过生物膜．
（2）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协助扩散，因为据图知其运输过程需要蛋白质，但不需要能量．
（3）细胞膜上不同离子和分子的载体种类不同，故最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca²⁺的乙载体蛋白活性，影响心脏对Ca²⁺的吸收．
（4）图乙的运输方式中需要能量，表示主动运输；与图甲中④的代表的方式一致．图中曲线出现BC段氧气浓度增加，物质跨膜运输速率不再增加的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限．
（5）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．故甲组给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸．
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）[甲]磷脂分子         （2）协助扩散　        （3）[乙]载体蛋白
（4）④载体蛋白数量有限
（5）①b．完全抑制呼吸　    ②a．被动运输　      b．小于　 主动运输

点评 本题主要考查物质跨膜运输的方式，意在考查考生对主动运输和被动运输的理解的能力．