题目内容

【题目】图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题:

1)图甲细胞处于___________状态,即细胞中___________和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有_____

2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na+,体现了载体的______性。 据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是_____浓度梯度进行的主动运输。

3)为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验探究。

①实验步骤:

第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。

第二歩:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞_______,其他条件与甲组相同。

第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。

②预测实验结果并

_______,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。

【答案】质壁分离 原生质层 该细胞是死细胞,或者是根尖分生区细胞,或者质壁分离后又自动复原 专一性 抑制细胞呼吸(或加入呼吸抑制剂等) 乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收

【解析】

图甲细胞为质壁分离状态。图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞为逆浓度梯度,为主动运输,钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞为顺浓度梯度,需要载体蛋白,为协助扩散。葡萄糖出小肠上皮细胞为顺浓度梯度,需要载体蛋白,为协助扩散。钠离子出小肠上皮细胞需要载体蛋白,消耗能量,为主动运输。

(1)由图可知,图甲细胞处于质壁分离状态,即细胞中原生质层和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有:KNO3溶液的浓度过大,导致细胞过度失水而死亡;或由于K+、NO3-通过主动运输进入细胞液,增大了细胞液的浓度,使细胞发生了质壁分离后的复原现象。也可能该细胞没有大液泡,细胞发生质壁分离现象不明显。

(2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na+,体现了载体的专一性。 据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的主动运输。

(3)主动运输需要消耗细胞提供的能量,而自由扩散和协助扩散不需要消耗细胞提供的能量,所以为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,设计实验如下:

①实验步骤:

第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。

第二歩:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件与甲组相同。

第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。

②预测实验结果并

若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。

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