Question

10．如图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）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协助扩散（或被动运输）．
（2）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⁺的载体蛋白的活动．
（3）柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出，是强耐盐植物．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：
第一步、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Ca²⁺、K⁺的溶液中．
第二步、甲组给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸．
第三步、一段时间后测定比较两组植株根系对Ca²⁺、K⁺的吸收速率．
②实验结论：
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．若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输．

Answer 1

分析 1、据图分析，①过程不需要载体和能量，属于自由扩散；②、③过程需要载体和能量，属于协助扩散；④过程需要载体和能量，属于主动运输．
2、实验目的是探究柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，因此控制能量的有无是关键，生命活动所需能量来自细胞呼吸，可以通过控制细胞呼吸达到目的．所以乙组实验抑制细胞呼吸，一段时间后检测两组植株对Ca²⁺、K⁺的吸收速率，若吸收速率相同，则为被动运输，若吸收速率表现为甲组快，则为主动运输．

解答 解：（1）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．
（2）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．
（3）①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．然后一段时间后测定两组植株根系对K⁺的吸收速率．
②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．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）协助扩散（或被动运输）
（2）载体蛋白
（3）①b．完全抑制有氧呼吸
②a．树柳从土壤中吸收无机盐是被动运输
b若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐是主动运输

点评 本题考查生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输相关知识和实验设计分析，意在考查考生的识图能力、识记能力和实验设计和总结的能力，考生要能够识记不同跨膜运输方式的区别，难度适中．