Question

【題目】圖甲是某同學觀察植物細胞質壁分離與復原實驗時拍下的顯微照片，圖乙是小腸上皮細胞轉運葡萄糖的過程示意圖。請回答下列問題：

（1）圖甲細胞處于質壁分離狀態(tài)，則細胞膜和細胞壁之間充滿了_____；此時細胞液濃度_____外界溶液濃度。將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后沒有觀察到質壁分離現(xiàn)象，可能的原因有_____。

（2）葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞時，不直接消耗ATP，而是借助相同載體上Na+順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能。該載體只能轉運葡萄糖和Na+，體現(xiàn)了載體的______性。 據(jù)圖乙中的信息分析，葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是_____濃度梯度進行的主動運輸。

（3）為了證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿�收葡萄糖，請設計實驗探究。

①實驗步驟：

第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。

第二歩：甲組細胞給予正常的呼吸條件，乙組細胞_______，其他條件與甲組相同。

第三步：一段時間后測定葡萄糖的吸收速率。

②預測實驗結果并分析：

若_______，則說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。

Answer 1

【答案】外界溶液 大于或小于或等于 該細胞是死細胞，或者是根尖分生區(qū)細胞,或者質壁分離后又自動復原 專一性 逆 抑制細胞呼吸（或加入呼吸抑制劑等） 乙組細胞吸收速率小于甲組細胞吸收速率

【解析】

（1）植物細胞的質壁分離及其復原的實驗原理：

①成熟的植物細胞與外界溶液構成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生滲透作用。

②當細胞液濃度<外界溶液濃度時，細胞失水，發(fā)生質壁分離；當細胞液濃度>外界溶液濃度時，細胞吸水，發(fā)生質壁分離復原。

（2）主動運輸?shù)奶攸c是：被選擇吸收的物質從低濃度的一側通過細胞膜到達高濃度一側，需要載體的協(xié)助，需要消耗能量。若要證明物質跨膜運輸?shù)姆绞绞欠駷橹鲃舆\輸，則自變量為是否有能量供給，因變量為相應物質的吸收速率。

(1) 由于細胞壁是全透性的，所以處于質壁分離狀態(tài)的圖甲細胞的細胞膜和細胞壁之間充滿了外界溶液。圖甲細胞處于質壁分離狀態(tài)，可能正處于質壁分離復原的過程中，也可能正處于質壁分離的過程中，或是已經達到滲透平衡，所以此時細胞液濃度大于或小于或等于外界溶液濃度。具有中央液泡的成熟的植物細胞才能發(fā)生質壁分離，未成熟的植物細胞或死亡的植物細胞不能發(fā)生質壁分離；KNO3溶液中的硝酸根離子和鉀離子可通過主動運輸?shù)姆绞奖患毎�吸收，使細胞液的濃度增大，因此在大于細胞液濃度�?/span>KNO3溶液中的細胞，在發(fā)生質壁分離后能夠自動復原。綜上分析可推知：將洋蔥細胞放入大于細胞液濃度的KNO3溶液中，一段時間后沒有觀察到質壁分離現(xiàn)象，可能的原因有該細胞是死細胞，或者是根尖分生區(qū)細胞,或者質壁分離后又自動復原。

(2) 圖乙顯示：葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞，是從低濃度的一側通過細胞膜到達高濃度一側，借助相同載體上Na+順濃度梯度運輸時產生的電化學勢能，說明葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞是逆濃度梯度進行的主動運輸。該載體只能轉運葡萄糖和Na+，體現(xiàn)了載體的專一性。

(3) ①證明小腸上皮細胞以主動運輸?shù)姆绞轿�收葡萄糖，自變量是能量的有無，而能量是由細胞呼吸提供的，因此可通過抑制實驗組細胞的細胞呼吸、對照組細胞給予正常的細胞呼吸條件加以控制自變量，因變量是葡萄糖的吸收速率。據(jù)此，依據(jù)給出的不完善的實驗步驟可推知：在第二步中，對乙組細胞的處理是抑制細胞呼吸，其他條件都與甲組細胞相同。

(4) 預測實驗結果并分析：若乙組細胞對葡萄糖的吸收速率小于甲組細胞對葡萄糖的吸收速率，表明小腸上皮細胞吸收葡萄糖需要消耗能量，進而說明小腸上皮細胞吸收葡萄糖的方式是主動運輸，否則不是主動運輸。