Question

20．已知植物细胞内的H₂PO₄^-浓度是细胞外的一万多倍，一定浓度的HgCl₂溶液可阻断ATP的水解．为了验证植物细胞对H₂PO^-的吸收方式是主动运输，某研究小组做了如下实验．取某品种的成熟白萝卜（A）和幼嫩白萝卜（B），将其中间部分切成边长为2cm的正方形薄片，分别浸泡于蒸馏水中，泵入空气24h，备用．取4个锥形瓶，标记为甲、乙、丙、丁，按下表所列步骤进行实验：

步骤	甲	乙	丙	丁
①加入一定浓度的KH2PO4溶液	10mL	10mL	10mL	10mL
②加入蒸馏水	10mL	/	10mL	/
③加入一定浓度的HgCl2溶液	/	10mL	/	10mL
④测定初始浓度（S）	测定各锥形瓶中KH2PO4的浓度
⑤分别加入A或B的切片各20片	A	A	B	B
⑥24h后，测定终末浓度（T）	测定各锥形瓶中KH2PO4的浓度
⑦计算各瓶KH2PO4浓度差值（S-T）	9.180	4.044	2.674	1.003

注：表格中“/”表示不加入．
上述实验重复5次，计算平均值，结果见步骤⑦．回答下列问题：
（1）实验结果表明，甲组萝卜切片吸收KH₂PO₄的数量最多． 
（2）通过比较甲、乙（或丙、丁）组的实验数据，可推知植物细胞对KH₂PO₄的吸收是通过主动运输方式进行的，判断的理由是乙组（丁组）加入HgCl₂溶液阻断ATP水解过程后，细胞对KH₂PO₄的吸收量比甲组（丙组）显著减少，由此判断细胞吸收H₂PO₄需要消耗能量（ATP），属于主动运输．
（3）成熟组织吸收KH₂PO₄的能力大于幼嫩组织，其原因可能是①成熟组织细胞膜转运H₂PO₄^-的载体蛋白的数量_比幼嫩组织细胞膜上的多；②成熟组织细胞的呼吸作用较旺盛．若要进一步探究呼吸作用强度与线粒体数量的关系，可将成熟组织与幼嫩组织用健那绿染色，制成临时装片，在显微镜下可以观察到被染成蓝绿色的线粒体．通过比较二者细胞中线粒体的数量，得出结论．

Answer 1

分析 一、主动运输
1、特点：（1）逆浓度梯度运输；（2）需载体蛋白的协助；（3）需消耗细胞呼吸产生的能量．
2、影响因素：
（1）载体：细胞膜上的一类蛋白质
①不同物质的运输载体不同，不同生物膜上的载体的种类和数目不同．
②载体具有饱和性：当细胞膜上的载体已经达到饱和时，细胞吸收该载体的物质的速度不再随物质浓度增大而增大．
（2）能量：凡是影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等． 
（3）温度：温度可影响有关酶的活性和生物膜的流动性，因而影响物质运输速率．低温会使物质跨膜运输速率下降．
二、健那绿可以将线粒体染成蓝绿色．

解答 解：（1）由步骤⑦的结果可知，甲组S-T值最大，说明甲组萝卜切片吸收KH₂PO₄的数量最多．
（2）由表中数据可知，乙组（丁组）加入HgCl₂溶液的实验组较对照组细胞对KH₂PO₄的吸收量少．由题意可知，加入的HgCl₂能阻断ATP水解，说明细胞吸收KH₂PO₄需要消耗能量（ATP），属于主动运输．
（3）①由表中数据可进一步推知，成熟组织吸收KH₂PO₄的能力大于幼嫩组织，根据主动运输的特点可推知，成熟组织细胞膜上的相应载体蛋白的数量或呼吸作用产生的ATP较幼嫩组织多．②健那绿可以将线粒体染成蓝绿色． 
故答案为：
（1）甲　       
（2）甲、乙（或丙、丁）　    乙组（丁组）加入HgCl₂溶液阻断ATP水解过程后，细胞对KH₂PO₄的吸收量比甲组（丙组）显著减少，由此判断细胞吸收H₂PO₄需要消耗能量（ATP），属于主动运输　    
（3）①转运H₂PO₄^-的载体蛋白的数量   　②健那绿   　蓝绿

点评 本题主要考查主动运输的条件，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力．