题目内容
【题目】研究表明气孔的张开与保卫细胞膜上的H+—ATPase有着非常密切的关系。H+—ATPase被蓝光诱导激活后就会利用ATP水解释放的能量将H+分泌到细胞外,此时内向K+离子通道开启,细胞外的K+转移进保卫细胞;同时其他相关阴离子在H+协助下也进入保卫细胞,从而使气孔张开。气孔张开运动的相关机理如下图所示。
注:图中两个细胞贴近气孔部分细胞壁较厚,伸缩性较小,外侧较薄
(1)保卫细胞膜上的H+—ATPase被激活时,细胞内的H+通过____________的方式转移出保卫细胞;据细胞吸水与失水的原理推测,蓝光诱导后气孔张开的原因是__________________。
(2)植物有时为防止水分过度散失气孔会关闭,此时叶肉细胞仍可进行光合作用,消耗的CO2可来自___________和___________,但光合速率会明显减慢;气孔开启瞬间植物叶肉细胞消耗C5的速率会___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)科研人员利用转基因技术在拟南芥保卫细胞中表达了由光控制的K+通道蛋白BL,试图提高气孔动力,即光照增强时气孔打开的更快,光照减弱时关闭的也更快。
①欲探究BL蛋白是否发挥了此功能,可在变化的光照强度和恒定光照强度下,分别测正常植株和转基因植株的气孔动力,该实验的自变量是_____________________。
②若实验表明BL蛋白发挥了预期的作用,而在恒定光照强度下生长的转基因株系生物量积累和用水效率方面,与正常植株无明显差异,说明____________________。
【答案】主动运输 K+和其他相关离子进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开 细胞间隙 线粒体 增大 光照强度是否变化和植株类型 BL蛋白只在变化的光照强度下发挥作用(BL蛋白在恒定光照强度下不起作用)
【解析】
根据题干信息分析,H+-ATPase是一种位于保卫细胞膜上的载体蛋白,其可以将氢离子运出保卫细胞,且消耗能量,为主动运输;该载体蛋白还具有酶的催化作用,可以催化ATP水解释放能量,供给氢离子的跨膜运输等生命活动。
(1)细胞内的H+移出保卫细胞属于逆浓度梯度运输,保卫细胞膜上的H+—ATPase被激活时,水解ATP为其提供能量,故运输方式是主动运输;蓝光诱导激活后就会利用ATP水解释放的能量将H+分泌到细胞外,此时内向K+离子通道开启,K+和其他相关离子进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开。
(2)气孔关闭时叶肉细胞进行光合作用消耗的CO2可来自细胞间隙储存的CO2和线粒体有氧呼吸产生的CO2;气孔开启瞬间,CO2浓度增大,短时间内二氧化碳的固定速率加快,故植物叶肉细胞消耗C5的速率会增大。
(3)欲探究BL蛋白是否发挥了此功能,可在变化的光照强度和恒定光照强度下,分别测正常植株和转基因植株的气孔动力,由此分析可知该实验的自变量是光照强度是否变化和植株类型,因变量是气孔动力。若实验表明BL蛋白发挥了预期的作用,而在恒定光照强度下生长的转基因株系生物量积累和用水效率方面,与正常植株无明显差异,说明BL蛋白只在变化的光照强度下发挥作用(BL蛋白在恒定光照强度下不起作用)。
【题目】X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它们的相对位置如下表所示,其中X、Y 元素均能形成10电子的氢化物,Z的原子序数是Y的2倍。请回答下列问题:
X | Y | |
Z | W |
(1)W的简单离子的结构示意图为______,Y元素在周期表中的位置是____。
(2)写出实验室制W元素单质的离子方程式:___________
(3)关于W同主族元素,下列说法正确的是:__________
A.从上到下密度逐渐增大
B.从上到下熔点和沸点都逐渐升高
C.从上到下元素的非金属性越来越强
D.同主族元素对应的单质中,只有W元素对应的单质在常态下为气态
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2,该物质可与水反应生成ZO2气体,1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,Z2W2与水反应的化学方程式为_____。