研究表明,在鹽脅迫下大量的Na+進(jìn)入植物根部細(xì)胞,會抑制K+進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞中Na+/K+的比例異常,使細(xì)胞內(nèi)的酶失活,影響蛋白質(zhì)的正常合成。堿蓬等耐鹽植物能夠在鹽脅迫逆境中正常生長,如圖是耐鹽植物根細(xì)胞參與抵抗鹽脅迫有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖,其根細(xì)胞生物膜兩側(cè)H+形成的電化學(xué)梯度,在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中發(fā)揮了十分重要的作用。請回答下列問題:
(1)鹽堿地上大多數(shù)植物很難生長,主要原因是
土壤鹽分過多,土壤溶液濃度大,甚至大于植物根部細(xì)胞細(xì)胞液濃度
土壤鹽分過多,土壤溶液濃度大,甚至大于植物根部細(xì)胞細(xì)胞液濃度
,植物無法從土壤中獲取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐鹽植物根細(xì)胞膜具有選擇透過性的基礎(chǔ)是 細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化
細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量,轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化
,當(dāng)鹽浸入到根周圍的環(huán)境時,Na+以 協(xié)助擴(kuò)散
協(xié)助擴(kuò)散
方式順濃度梯度大量進(jìn)入根部細(xì)胞。據(jù)圖分析,圖示各結(jié)構(gòu)中H+濃度分布存在差異,該差異主要由位于 細(xì)胞膜和液泡膜
細(xì)胞膜和液泡膜
上的H+-ATP泵轉(zhuǎn)運H+來維持的。
(3)為減少Na+對胞內(nèi)代謝的影響,這種H+分布特點可使根細(xì)胞將Na+轉(zhuǎn)運到細(xì)胞膜外或液泡內(nèi),其作用機(jī)制是 H+的分布特點為細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白SOS1和液泡膜上的轉(zhuǎn)運蛋白NHX運輸Na+提供了動力
H+的分布特點為細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白SOS1和液泡膜上的轉(zhuǎn)運蛋白NHX運輸Na+提供了動力
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(4)有人提出,耐鹽堿水稻根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比一般水稻品種(生長在普通土壤上)的高。請利用質(zhì)壁分離實驗方法設(shè)計實驗進(jìn)行驗證(簡要寫出實驗設(shè)計思路)。 配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
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