Question

17．下圖甲表示用完全培養液在相同的容器內分別培養水稻和番茄幼苗，一段時間后，測定培養液中各種離子與實驗開始時的濃度之比；圖乙表示水稻根細胞對某礦質元素的吸收與氧分壓的關系圖．回答以下相關問題：
（1）水稻對水分和離子的吸收方式分別是自由擴散、主動運輸培養液中氧氣含量下降時，離子對吸收量減少，圖甲中所示數值會增大（填“增大”或“減小”）．
（2）圖乙中氧分壓相對值為0時的離子吸收速率不為零，原因是根細胞可通過無氧呼吸獲得離子運輸所需能量，據乙圖分析，AB段離子吸收速率隨細胞內有氧呼吸 （生理過程）的增強而加快，在乙圖中的C點以后向培養液中通入充足氧氣，離子的吸收速率也不會表現為M₁曲線，限制因素是根細胞膜上載體的數量．
（3）鹽堿地中正常生長的植物，其根毛表皮細胞細胞液的濃度大于 （填“大于”“小于”或“等于”）土壤溶液的濃度．

Answer 1

分析 分析甲圖：不同植物對同種離子的需要量及同一植物對不同離子的需要量不同，因此植物對礦質元素是一種選擇性吸收，而對水是無選擇性吸收，所以植物體對水分和礦質元素的吸收是兩種不同的跨膜運輸方式．水稻吸收的SiO₄⁴⁺多，對Ca²⁺、Mg²⁺吸收量少，而番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺較多，對SiO₄⁴⁺吸收量少．這體現了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的．
分析圖乙：礦質元素進入細胞的方式是主動運輸，需要載體協助和消耗能量；隨著氧分壓的增加，呼吸作用增強，ATP產生增多，礦質元素吸收速率也隨之增加；氧分壓到達一定濃度范圍內，有氧呼吸速率已經達到最大值，再增加氧的分壓，也不會使呼吸加快，因而礦質元素的吸收速率也不會再增加，這里限制礦質元素吸收速率的主要原因載體的數目的限制限．

解答 解：（1）水稻對水分和離子的吸收方式分別是自由擴散和主動運輸，培養液中氧氣含量下降時，細胞呼吸釋放的能量減少，則水稻對離子吸收量減少，圖甲中所示數值會增大．
（2）植物細胞吸收礦治離子的方式是主動運輸，需要能量和載體蛋白，其中能量來自細胞呼吸作用．當氧氣濃度為0時，細胞只能進行無氧呼吸，而無氧呼吸產生能量少，因此離子的運輸速率較慢；隨著氧氣濃度增加，細胞有氧呼吸增強，產生的能量增多，離子的運輸速率加快；C點以后，由于載體的數量是有限的，再通入充足氧氣，物質運輸速率也不變．
（3）鹽堿地中正常生長的植物，其根毛表皮細胞細胞液的濃度大于土壤溶液的濃度，細胞吸水．
故答案為：
（1）自由擴散　主動運輸　離子　增大
（2）無氧呼吸　有氧呼吸　根細胞膜上載體的數量
（3）大于

點評 本題考查物質跨膜運輸的相關知識，意在考查學生的識圖和判斷能力，解題的關鍵是理解吸水和吸收礦質元素是兩個相對獨立的過程．