Question

10．如圖是生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸示意圖，其中離子通道是一種通道蛋白，通道蛋白是橫跨質膜的親水性通道，具有離子選擇性．請仔細觀察圖示回答有關問題．

（1）鯊魚體內能積累大量的鹽，鹽分過高時就要及時將多余的鹽分排出體外，經研究鯊魚體內多余鹽分是經②途徑排出被轉運的物質的，那么其跨膜運輸的方式是協助擴散（或被動運輸）．
（2）對蟾蜍的離體心臟施加某種毒素后Ca²⁺吸收明顯減少，但K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收不受影響，最可能的原因是該毒素抑制了心肌細胞膜上轉運Ca²⁺的載體蛋白的活動．
（3）檉柳是泌鹽植物，葉子和嫩枝可以將吸收于植物體內的鹽分排出，是強耐鹽植物．檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸還是被動運輸？請設計實驗加以證明．
①實驗步驟：
第一步、取甲、乙兩組生長發育相同的檉柳幼苗，放入適宜濃度的含有Ca²⁺、K⁺的溶液中．
第二步、甲組給予正常的呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸．
第三步、一段時間后測定比較兩組植株根系對Ca²⁺、K⁺的吸收速率．
②實驗結論：
a．若兩組植株對Ca²⁺、K⁺的吸收速率相同，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽的方式是被動運輸；
b．若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸．

Answer 1

分析 1、據圖分析，①過程不需要載體和能量，屬于自由擴散；②、③過程需要載體和能量，屬于協助擴散；④過程需要載體和能量，屬于主動運輸．
2、實驗目的是探究檉柳從土壤中吸收無機鹽的方式是主動運輸還是被動運輸，因此控制能量的有無是關鍵，生命活動所需能量來自細胞呼吸，可以通過控制細胞呼吸達到目的．所以乙組實驗抑制細胞呼吸，一段時間后檢測兩組植株對Ca²⁺、K⁺的吸收速率，若吸收速率相同，則為被動運輸，若吸收速率表現為甲組快，則為主動運輸．

解答 解：（1）鯊魚體內多余的鹽分是經②途徑排出的，那么其跨膜運輸的方式是協助擴散，因為據圖知其運輸過程需要蛋白質，但不需要能量．
（2）細胞膜不同離子和分子的載體種類不同，故最可能的原因是該毒素抑制了心肌細胞膜上轉運Ca²⁺的乙載體蛋白活性，影響心臟對Ca²⁺的吸收．
（3）①根據實驗目的，主動運輸和被動運輸的區別是否需要ATP，故ATP（細胞呼吸條件）為自變量，吸收速率為因變量．故甲組給予正常的呼吸條件，乙組抑制細胞呼吸．然后一段時間后測定兩組植株根系對K⁺的吸收速率．
②若兩組植株對K⁺的吸收速率相同，說明都不需要ATP，為被動運輸．若兩組植株對K⁺的吸收速率表現為甲組明顯大于乙組，則說明需要ATP，為主動運輸．
故答案為：
（1）協助擴散（或被動運輸）
（2）載體蛋白
（3）①b．完全抑制有氧呼吸
②a．樹柳從土壤中吸收無機鹽是被動運輸
b若乙組吸收速率明顯小于甲組吸收速率，說明檉柳從土壤中吸收無機鹽是主動運輸

點評 本題考查生物膜的流動鑲嵌模型及物質跨膜運輸相關知識和實驗設計分析，意在考查考生的識圖能力、識記能力和實驗設計和總結的能力，考生要能夠識記不同跨膜運輸方式的區別，難度適中．