Question

【题目】下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，图中甲、乙等表示膜上的结构成分，①②③④表示物质跨膜运输过程，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题：

（1）很多研究成果有力支持“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”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[　]______________。

（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盐分是经②途径排出被转运的物质的，那么其跨膜运输的方式是________________。　

（3）对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2＋吸收明显减少，但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[ ]______的活动。

（4）柽柳是强耐盐植物，其叶片上有泌盐腺，能像人出汗一样将吸收于植物体内的盐分排出。柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输还是被动运输？请设计实验加以证明。

①实验步骤：

a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca＋、K＋的溶液中。

b．在甲组柽柳幼苗培养液中__________________________，乙组完全抑制有氧呼吸。

c．________________________________________________________________。

②预测实验结果并

若__________________________________，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输；

若__________________________________，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输。

Answer 1

【答案】甲磷脂分子/脂质 协助扩散(或被动运输) 乙载体蛋白 通入充足的空气 一段时间后测定溶液外Ca2＋、K＋浓度并计算两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率 若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率 若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同

【解析】

分析图解：图中甲是磷脂双分子层，乙是蛋白质。

小分子物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。图中物质a从低浓度向高浓度一侧运输，需要载体和能量，属于主动运输；物质b由高浓度向低浓度一侧扩散，需要载体，不需要消耗能量，属于协助扩散，物质c同物质b；物质d由高浓度向低浓度一侧扩散，不需要载体，不需要消耗能量，属于自由扩散。

（1）根据相似相溶原理，脂质小分子优先通过细胞膜，因此可以推测细胞膜的成分中有甲磷脂分子。

（2）根据以上分析可知，②途径需要细胞膜载体蛋白协助，不需要消耗ATP，为协助扩散，因此鲨鱼体内多余盐分是经协助扩散的途径排出的。

（3）细胞膜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）①根据题意可知，该实验的目的是：柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输还是被动运输。根据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，对无机盐离子的吸收速率为因变量。故实验步骤补充如下：甲组给予正常的呼吸条件，需要通入充足的空气，乙组抑制细胞呼吸；然后一段时间后测定溶液外Ca2＋、K＋浓度，并计算两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率率。

②若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率表现为乙组明显小于甲组，则说明需要ATP，为主动运输；若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明都不需要ATP，为被动运输。