研究發(fā)現(xiàn),某種擬南芥的氣孔開放和腎形保衛(wèi)細胞積累K+密切相關(圖1)。在保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上有H+-ATPase(質(zhì)子泵),能利用ATP分解時產(chǎn)生的能量將H+分泌到細胞外,使得保衛(wèi)細胞的pH升高,驅(qū)動K+通過膜上的內(nèi)向K+通道進入細胞。保衛(wèi)細胞的內(nèi)外壁厚度不一樣,當植物體內(nèi)水分較多,保衛(wèi)細胞吸水膨脹時,較薄的外壁就會伸長,細胞向外彎曲,于是氣孔就張開;當植物體內(nèi)水分較少,保衛(wèi)細胞失水時,較厚的內(nèi)壁被拉直,氣孔就關閉。圖2為某同學繪制的物質(zhì)跨膜運輸相關的一個不完整的模型,請回答:
(1)據(jù)圖1分析,H+-ATPase激活時,保衛(wèi)細胞內(nèi)的H+通過
主動運輸
主動運輸
的方式轉(zhuǎn)移出細胞,最終導致其氣孔可快速開啟的可能原因是 H+分泌到細胞外,使得保衛(wèi)細胞的pH升高,驅(qū)動鉀離子進入細胞后,細胞內(nèi)濃度升高,細胞吸水膨脹
H+分泌到細胞外,使得保衛(wèi)細胞的pH升高,驅(qū)動鉀離子進入細胞后,細胞內(nèi)濃度升高,細胞吸水膨脹
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(2)若圖2中X軸表示該種擬南芥氣孔保衛(wèi)細胞吸水過程中液泡體積的變化,那么Y軸不能表示細胞吸水的能力,原因是 液泡體積越大,細胞液滲透壓越小,吸水能力越弱
液泡體積越大,細胞液滲透壓越小,吸水能力越弱
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(3)若圖2中 X軸表示該種擬南芥幼苗根毛細胞外某物質(zhì)的濃度,Y軸表示根毛細胞對該物質(zhì)的吸收速率,則某同學推測擬南芥幼苗根細胞對該物質(zhì)的吸收方式可能是協(xié)助擴散或主動運輸,其理由是 圖2曲線B點以后不再上升,可能是轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量有限或能量有限
圖2曲線B點以后不再上升,可能是轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量有限或能量有限
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(4)請在第(3)小題基礎上設計實驗探究擬南芥幼苗根細胞對該物質(zhì)的吸收方式是協(xié)助擴散還是主動運輸。(寫出實驗思路和預期結果)
實驗思路:將長勢相同的擬南芥幼苗根毛細胞平分成甲乙兩組,甲組無氧氣,乙組有氧氣,置于等量相同的培養(yǎng)液中,其他條件相同且適宜。培養(yǎng)一段時間后,檢測溶液中該物質(zhì)剩余的量
將長勢相同的擬南芥幼苗根毛細胞平分成甲乙兩組,甲組無氧氣,乙組有氧氣,置于等量相同的培養(yǎng)液中,其他條件相同且適宜。培養(yǎng)一段時間后,檢測溶液中該物質(zhì)剩余的量
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預期結果:若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組大于乙組,則為主動運輸;若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組等于乙組,則為協(xié)助擴散。
若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組大于乙組,則為主動運輸;若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組等于乙組,則為協(xié)助擴散。
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