题目内容
【题目】已知神经细胞膜、肌肉细胞膜两侧离子的分布不平衡。下表表示的是哺乳动物肌肉细胞在静息状态下，细胞内外离子浓度大小（单位：mmol/L）
离子种类 | Na＋ | K＋ | 其他阳离子 | 其他阴离子 |
细胞内部 | 10 | 140 | a | c |
细胞外部 | 150 | 4 | b | d |
（1）从表格信息可以看出，细胞外液的渗透压主要是由________来维持。
（2）研究发现静息电位的产生主要是K＋外流形成的，若用蛋白酶处理细胞膜，K＋不再透过细胞膜，据此可推导出细胞内K＋跨膜运输的方式是____________。
（3）静息状态下，细胞内外离子浓度能维持上述水平，其主要的原因是细胞膜上_____的种类和数量限制了离子的出入。
（4）下图表示神经细胞接受刺激产生动作电位过程中，膜电位的变化及细胞对Na＋和K＋的通透性情况。
①接受刺激时，细胞膜对Na＋、K＋的通透性分别发生了怎样的变化?_____________。
②根据该过程中膜电位的变化和离子通透性的变化可以推测，动作电位的产生主要是由哪种离子如何变化造成的? ____。
【答案】Na＋ 协助扩散 载体 对Na＋的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大 对K＋的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小。 Na＋通过细胞膜快速内流。
【解析】
神经纤维未受刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正，即静息时，K＋外流造成膜两侧的电位表现为内负外正，受刺激时，Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为外负内正。
（1）从表格信息可以看出，细胞外液的渗透压主要是由Na＋来维持，细胞内液的渗透压主要是由K＋来维持的。
（2）若用蛋白酶处理细胞膜，使细胞膜上的蛋白质失去作用，K＋不再透过细胞膜，据此可推导出K＋外流需要载体蛋白的协助，故细胞内K＋跨膜运输的方式是协助扩散。
（3）因为Na＋和K＋出入细胞都需要载体蛋白的协助，所以受细胞膜上载体蛋白的种类和数量限制。
（4）据题意可知：神经细胞接受刺激时，细胞膜对Na＋的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大，对K＋的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小，因为Na＋通过膜快速内流，导致膜内变为正电，膜外变为负电。
①故接受刺激时，细胞膜对Na＋、K＋的通透性变化为：对K＋的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小。
②根据该过程中膜电位的变化和离子通透性的变化可以推测，动作电位的产生主要是由Na＋离子大量内流造成的。
名校课堂系列答案
【题目】随着我国城市化水平不断提升，污水处理厂污泥产量急剧增加，污泥中富含植物所需的多种矿质元素，可与土壤混合制成肥料。多环芳烃（PAHs）是污泥中含量较高危害较大的有机污染物，直接农用会通过食物链威胁人类健康。生物质炭是农作物废弃物（如秸秆）在限氧或无氧条件下进行热裂解产生的固体物质。科研人员研究生物质炭污泥堆肥对PAHs含量变化和黑麦草生长的影响。请回答问题
（1）生物质炭横截面如图1所示，可以看出生物质炭孔隙结构发达，能为微生物提供较好的______环境，同时对污泥中的污染物起到________作用。
（2）科研人员对普通污泥堆肥和生物质炭污泥堆肥PAHs含量进行了检测，结果如表1所示。
表1 堆肥土壤、普通污泥堆肥和生物质炭污泥堆肥PAHs含量
测定项目 | 堆肥土壤 | 普通污泥堆肥 | 生物质炭污泥堆肥 |
PAHs含量（ug/kg） | 527 | 1079 | 765 |
由表中数据可以得出的结论是_____________________。
（3）科研人员进行两种堆肥对PAHs迁移及黑麦草生长影响的研究，结果如表2所示
表2使用不同堆肥对黑麦草PAH含量及生长的影响测定项目
测定项目 | 堆肥士填 | 普通污泥堆肥 | 生物质污泥堆肥 |
黑麦草每盆干重（g） | 1.7 | 2.3 | 2.7 |
黑麦草叶绿素含量（mg/g） | 1.9 | 2.1 | 2.4 |
黑麦草PAHs含量（g/kg） | 401 | 651 | 428 |
①分析数据可知，两种堆肥均能提高黑麦草的____，从而提升黑麦草的光合产量，但生物质炭堆肥的效果更为显著，请结合生物质炭的结构特点分析原因：______
②结合上述研究与分析，请你提出生物质炭在污染物处理中的应用推广价值。____
