Question

如图一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，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过，甲乙代表生物膜的成分，abcd代表被转运的物质，①②③④代表不同的运输方式．图二表示物质通过膜的运输速率（纵坐标）随环境中O₂浓度（横坐标）的变化．请仔细观察图示并回答有关问题

（1）很多研究结果都能够有力地支持“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”这一理论．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，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，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，其对Ca²⁺的吸收明显减少，但对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）图二与图一中的________（填序号）代表的物质运输方式一致．图中曲线出现BC段的主要原因是_________________。   

（5）柽柳是泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物．为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验：  ①实验步骤：

a．取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的溶液中进行培养．

b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组_________________。

c．一段时间后测定两组植株根系对Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆的吸收速率．

②实验结果及结论：

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________．

b．若乙组植株对Ca²⁺、K⁺的吸收速率明显________甲组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是________．

Answer

甲磷脂分子 协助扩散 乙载体蛋白 ④ 载体蛋白数量有限 完全抑制呼吸 被动运输 小于 主动运输

【解析】

1、对图一进行分析，①过程不需要载体和能量，属于自由扩散；②③过程需要载体，不需要能量，属于协助扩散；④过程需要载体和能量，属于主动运输。

2、对图二进行分析，AB段随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输的速率增加；BC段因为载体的数量有限，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加；说明载体和能量是这种运输方式的影响因素，属于主动运输。

（1）图中甲是磷脂分子，乙是蛋白质分子。根据相似相溶原理，由“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”可知组成细胞膜的主要成分中有磷脂分子（甲）。

（2）由分析可知，②属于协助扩散。

（3）主动运输需消耗能量和载体蛋白的协助。蟾蜍的离体心肌细胞通过主动运输的方式吸收Ca2+、K+、C6H12O6，对其施加某种毒素后，对K+、C6H12O6的吸收不受影响，故细胞对Ca2+的吸收明显减少的原因不是能量供应不足，最可能是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白（乙）的活动。

（4）由分析可知，图二代表的物质运输方式为主动运输，与图一中④代表的物质运输方式一致。图中曲线BC段，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加，其主要原因是载体蛋白的数量有限。

（5）①b. 主动运输消耗能量，而被动运输不消耗能量。可设计两组试验来探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，甲组提供充足的能量（给予正常的呼吸条件），乙组完全不提供能量（完全抑制呼吸）。

②a.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不受能量的影响，说明不消耗ATP，故其运输方式为被动运输。

b.若乙组植株对Ca2+、K+的吸收速率明显低于甲组，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式受到能量的影响，说明消耗ATP，故其运输方式为主动运输。