Question

如图甲表示跨膜运输的几种方式，图乙表示物质通过膜运输的速率（纵坐标）随环境中O₂浓度的变化．请据图回答：

（1）人的红细胞吸收葡萄糖、心肌细胞吸收O₂的跨膜运输方式依次是图甲中的

 

、

 

．
（2）图甲中a和c的主要区别是

 

．
（3）图乙与图甲中的

 

代表的方式一致．图中曲线出现BC段的主要原因是

 

．
（4）对绿色植物而言，决定如何吸收土壤中某种离子的直接因素是

 

．
（5）一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收与该物质溶液浓度的关系如图丙所示．从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加．有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定．
①设计实验步骤．

 

．
②预测实验结果并分析．
?

 

，

 

．

Answer 1

考点：物质跨膜运输的方式及其异同

专题：

分析：1、据图甲分析，A表示蛋白质，D表示糖蛋白（膜外）；a表示主动运输运进细胞，特点是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体和能量；b运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，不需要载体和能量，表示自由扩散；c的运输方向是高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体，不需要能量，表示协助扩散．
2、分析图乙，AB段随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率增加；BC段由于载体的数量有限，随着氧气浓度的增加，物质跨膜运输速率不再增加；说明该种运输方式的影响因素是载体和能量，属于主动运输

解答： 解：（1）人的红细胞吸收葡萄糖属于协助扩散，即图甲中的c；心肌细胞吸收O₂的方式是自由扩散，即图甲中的b．
（2）图甲中a（主动运输）和c（协助扩散）的主要区别是：①a可以从低浓度向高浓度运输，而c只能从高浓度向低浓度运输；②a消耗能量，c不消耗能量．
（3）图乙的运输方式中需要能量，表示主动运输；与图甲中的a代表的方式一致．图中曲线出现BC段氧气浓度增加，物质跨膜运输速率不再增加的主要原因是细胞膜上的载体蛋白数量有限．
（4）对绿色植物而言，根细胞膜上的载体蛋白决定吸收土壤中某种离子的直接因素．
（5）由题干中曲线可看出，植物对该物质的吸收速率存在最大值，因此可确定该物质的吸收方式为协助扩散或主动运输．在确定实验思路时，应针对协助扩散和主动运输的不同点进行单一变量处理，再根据实验结果予以判断．探究性实验的结果预测应分情况讨论，结果分析要和结论一致． 
主动运输和协助扩散的区别在于是否需要消耗细胞呼吸所释放的能量．因此，可确定实验的单一变量为细胞呼吸，其他变量如植物的种类、数量、大小、发育状况、处理时间等都应相同．对实验组应进行抑制其细胞呼吸的处理，对照组给予正常的细胞呼吸条件．若处理后实验组和对照组对该物质的吸收速率相同，说明该物质的吸收方式为被动运输；若实验组与对照组相比，吸收速率发生明显变化，则说明该物质的吸收方式为主动运输． 
故答案为：
（1）c   b
（2）①a可以从低浓度向高浓度运输，而c只能从高浓度向低浓度运输；
②a消耗能量，c不消耗能量．
（3）a．细胞膜上的载体蛋白数量有限．
（4）根细胞膜上的载体蛋白．
（5）①取生长发育状况相同的植株分为甲、乙2组，放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中；②甲组的根系给正常的呼吸条件，乙组的根系完全抑制呼吸，其他条件相同；③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率．  
①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样，说明该植物的根系对该物质的吸收是被动吸收；②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，或者完全不吸收，说明该植物根系对该物质的吸收是主动吸收．

点评：本题考查物质的跨膜运输和影响因素，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题．