Question

11．图1表示物质进出细胞膜的几种方式；图2表示用相同的培养液培养水稻和番茄一段时间后，测得的培养液中各种离子（Mg²⁺、Ca²⁺、SiO₄^4-）的浓度，请根据图回答下面的问题：

（1）细胞膜功能的主要承担者是蛋白质（膜蛋白），大分子物质进出细胞只能依靠胞吞和胞吐，这依赖于细胞具有一定的流动性．
（2）在图1中的a-e的五种过程中，代表主动运输的是a、e，能表示乙醇运输过程的是b．能表示K⁺从血浆进入红细胞的过程是a，该物质的转运速率与载体蛋白的数量、氧气浓度等有关．
（3）从图2中可以看出番茄生长过程中需求量最大的离子是Ca²⁺，水稻需求量最大的离子是SiO₄^4-，说明不同植物细胞对离子的吸收具有选择性性，这与细胞膜上的载体蛋白的种类有关．
（4）水稻培养液里的Mg²⁺和Ca²⁺浓度高于初始浓度，原因是水稻细胞吸收水分速率大于吸收离子速率．

Answer 1

分析 图1中，A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，D表示糖蛋白（膜外）；a、e代表主动运输，其中a表示运进细胞，e表示运出细胞；b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；c、d运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不需要能量，表示协助扩散．
图2中，水稻吸收水的相对速度比吸收Ca²⁺、Mg²⁺多，造成培养液中Ca²⁺、Mg²⁺ 浓度上升；番茄吸收水的相对速度比吸收Si⁴⁺多，造成培养液中Si⁴⁺浓度上升．

解答 解：（1）细胞膜具有选择透过性功能，主要是由膜上的蛋白质承担，胞吞和胞吐的结构基础是膜的流动性．
（2）a、e代表主动运输，需要能量，需要载体蛋白，逆浓度梯度运输，其中a表示运进细胞，e表示运出细胞；乙醇是自由扩散进出细胞，b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；K⁺从血浆进入红细胞是主动运输，从图中可以看出为a；主动运输最大转运速率与载体蛋白的数量、氧气浓度等有关．
（3）由图例分析可知，水稻吸收的SiO₄⁴⁺多，对Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对SiO₄⁴⁺吸收量少，其中番茄对Ca²⁺吸收量最大．说明不同植物细胞对离子的吸收具有选择性，这与细胞膜上的载体种类有关．
（4）由于植物吸收水分的比例大于吸收离子的比例，导致水稻培养液中Mg²⁺和Ca²⁺浓度高于初始浓度．
故答案为：
（1）蛋白质（膜蛋白）     一定的流动性
（2）a、e     b      a      载体蛋白的数量、氧气浓度等
（3）Ca²⁺     SiO₄^4-     选择性     载体蛋白的种类
（4）吸收水分     吸收离子

点评 本题以植物吸收矿质离子为核心命题点，考查了植物水分代谢、矿质代谢的内容，还综合了载体、细胞膜、细胞呼吸等知识点，综合考查学生对直方图的识图能力．许多学生很迷惑，为什么植物吸收了一定量的离子后，溶液中离子浓度会超过100%呢？这时应当考虑植物从溶液中既吸收离子又吸收水分，若植物等比例吸收水分和离子，则培养一段时间后，溶液中离子浓度不会改变，即相对百分含量为100%；若超过100%，则说明该植物吸收该离子比吸收水慢；若低于100%，则吸收该离子比吸收水快．