研究發(fā)現(xiàn),某種擬南芥的氣孔開放和腎形保衛(wèi)細(xì)胞積累K+密切相關(guān)(圖1)。在保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上有H+-ATPase(質(zhì)子泵),能利用ATP分解時(shí)產(chǎn)生的能量將H+分泌到細(xì)胞外,使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH升高,驅(qū)動(dòng)K+通過膜上的內(nèi)向K+通道進(jìn)入細(xì)胞。保衛(wèi)細(xì)胞的內(nèi)外壁厚度不一樣,當(dāng)植物體內(nèi)水分較多,保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí),較薄的外壁就會(huì)伸長(zhǎng),細(xì)胞向外彎曲,于是氣孔就張開;當(dāng)植物體內(nèi)水分較少,保衛(wèi)細(xì)胞失水時(shí),較厚的內(nèi)壁被拉直,氣孔就關(guān)閉。圖2為某同學(xué)繪制的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸相關(guān)的一個(gè)不完整的模型,請(qǐng)回答:
(1)據(jù)圖1分析,H+-ATPase激活時(shí),保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的H+通過
主動(dòng)運(yùn)輸
主動(dòng)運(yùn)輸
的方式轉(zhuǎn)移出細(xì)胞,最終導(dǎo)致其氣孔可快速開啟的可能原因是 H+分泌到細(xì)胞外,使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH升高,驅(qū)動(dòng)鉀離子進(jìn)入細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)濃度升高,細(xì)胞吸水膨脹
H+分泌到細(xì)胞外,使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH升高,驅(qū)動(dòng)鉀離子進(jìn)入細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)濃度升高,細(xì)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(xì)胞吸水過程中液泡體積的變化,那么Y軸不能表示細(xì)胞吸水的能力,原因是 液泡體積越大,細(xì)胞液滲透壓越小,吸水能力越弱
液泡體積越大,細(xì)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(xì)胞外某物質(zhì)的濃度,Y軸表示根毛細(xì)胞對(duì)該物質(zhì)的吸收速率,則某同學(xué)推測(cè)擬南芥幼苗根細(xì)胞對(duì)該物質(zhì)的吸收方式可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸,其理由是 圖2曲線B點(diǎn)以后不再上升,可能是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限或能量有限
圖2曲線B點(diǎn)以后不再上升,可能是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量有限或能量有限
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(4)請(qǐng)?jiān)诘冢?)小題基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究擬南芥幼苗根細(xì)胞對(duì)該物質(zhì)的吸收方式是協(xié)助擴(kuò)散還是主動(dòng)運(yùn)輸。(寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)
實(shí)驗(yàn)思路:將長(zhǎng)勢(shì)相同的擬南芥幼苗根毛細(xì)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(shí)間后,檢測(cè)溶液中該物質(zhì)剩余的量
將長(zhǎng)勢(shì)相同的擬南芥幼苗根毛細(xì)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(shí)間后,檢測(cè)溶液中該物質(zhì)剩余的量
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預(yù)期結(jié)果:若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組大于乙組,則為主動(dòng)運(yùn)輸;若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組等于乙組,則為協(xié)助擴(kuò)散。
若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組大于乙組,則為主動(dòng)運(yùn)輸;若溶液中該物質(zhì)剩余量甲組等于乙組,則為協(xié)助擴(kuò)散。
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