Question

10．在人工智能温室中对番茄进行无土栽培，可大幅度提高番茄产量．请回答下列问题：
（1）番茄细胞以主动运输的方式从培养液中吸收Mg²⁺，该离子可用于叶绿体中叶绿素的合成．
（2）若培养液中缺氧，可通过影响根细胞的有氧呼吸进而影响植物对无机盐离子的吸收．根细胞对不同无机盐离子的吸收存在差异，这与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关．
（3）实验发现，番茄种子在萌发的早期阶段CO₂的释放量比O₂的吸收量高3.4倍．对这一现象最合理的解释是既有有氧呼吸，又有无氧呼吸．
（4）若培养液中含¹⁸O的水占10%，在适宜条件下用该培养液对番茄幼苗进行暗培养，一段时间后在幼苗周围的空气中出现放射性．空气中含¹⁸O的物质有水蒸气和二氧化碳，后者产生于细胞的线粒体中．

Answer 1

分析 1、小分子物质跨膜运输的方式和特点．

名　称	运输方向	载体	能量	实　　例
自由扩散	高浓度→低浓度	不需	不需	水，CO2，O2，甘油，苯、酒精等
协助扩散	高浓度→低浓度	需要	不需	红细胞吸收葡萄糖
主动运输	低浓度→高浓度	需要	需要	小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸，葡萄糖，K+，Na+等

2、光合作用和有氧呼吸的综合图解：

解答 解：（1）番茄细胞以主动运输的方式从培养液中吸收Mg²⁺；Mg²⁺离子可用于叶绿体中叶绿素的合成．
（2）若培养液中缺氧，可通过影响根细胞的有氧呼吸进而影响能量的供应，从而植物对无机盐离子的吸收．根细胞对不同无机盐离子的吸收存在差异，这与细胞膜上 载体蛋白的种类和数量有关．
（3）植物细胞有氧呼吸的总反应式为C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂ $\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量，无氧呼吸的总反应式为C₆H₁₂O₆ $\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．根据公式可知，有氧呼吸时，二氧化碳和氧气的比例是1：1，无氧呼吸时，只释放二氧化碳，不消耗氧气，黄豆种子在萌发时放出的CO₂量是消耗O₂量的4倍，说明既有有氧呼吸，又有无氧呼吸．
（4）若培养液中含¹⁸O的水占10%，在适宜条件下用该培养液对番茄幼苗进行暗培养，该过程中细胞只能进行呼吸作用，由于水能参与有氧呼吸的第二阶段，因此一段时间后在幼苗周围的空气中出现放射性，空气中含¹⁸O的物质有水蒸气和二氧化碳，后者产生于细胞的线粒体中．
故答案为：
（1）主动运输      叶绿素
（2）有氧呼吸     载体蛋白的种类和数量
（3）既有有氧呼吸，又有无氧呼吸
（5）二氧化碳    线粒体

点评 本题考查物质跨膜运输、细胞呼吸和光合作用，要求考生识记物质跨膜运输的方式及特点；识记细胞呼吸和光合作用的具体过程，能结合所学的知识准确答题．