物质跨膜运输模型应用生物学科专业基础知识

物质跨膜运输模型应用

例1.下图表示正常情况下，不同物质穿过细胞膜进入细胞的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂，下列曲线中一定会发生明显变化的是。

【答案】C。解析:本题是对 物质跨膜运输模型 理解的综合性考查。依据横、纵坐标的含义以及相关曲线的走势分析，结合自由扩散、协助扩散和主动运输模型的比对可知A项为自由扩散模型，与膜内外溶液浓度差密切相关。B项为协助扩散模型或为主动运输中的 浓度差 模型，C项为主动运输中的 耗氧量 模型的变式，需要载体和能量。D项为自由扩散模型的变式。 若在X点加入有氧呼吸抑制剂 则影响能量的供应，故主动运输过程一定会发生明显的变化，而被动运输是与能量无关的，因此选项A、B、D则并非 一定 发生明显的变化。

例2.下图中纵坐标表示物质通过膜运输的速率。请根据图回答。

心肌细胞吸收O2、K+的运输方式依次是图_____、_____。图b出现BC段的主要原因是__________________________。

与表皮细胞相比较，人心肌细胞中显著增多的细胞器结构是______________，其依据是____________________________________。

对绿色植物而言，决定如何吸收土壤中某种离子的直接因素是______________。

若对离体的心肌细胞施用某种霉素，结果Ca2+吸收最显著减少，而K+、C6H12O6等物质的吸收不受影响，其可能的原因是____________________。若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响，其原因是____________。

【参考答案】 a、b;载体的数是有限的，参与呼吸作用的酶也是有限的线粒体;心肌细胞在不停的收缩，需要消耗的能量远比表皮细胞多根细胞膜上矿质离子的载体该毒素抑制了钙离子载体的活性;这些物质的运输方式都是主动运输，需要消耗能量

解析:依据物质跨膜运输模型，可知a为自由扩散模型，故为O2进入心肌细胞的方式，b为主动运输中的 耗氧量 模型，是K+的运输方式。该模型除了要考虑有氧呼吸释放能量时氧气的消耗量外，还要考虑细胞膜上的载体种类和数量对物质运输的直接影响，同时参与呼吸作用的酶也是有限的。决定绿色植物吸收离子的直接因素即细胞膜上的载体。若毒素抑制了钙离子载体的活性，则Ca2+吸收最显著减少，但其他物质不是影响。反之若用呼吸作用抑制剂处理心肌细胞，在细胞的呼吸受阻能量递减，故Ca2+、 K+、 C6H12O6等物质吸收均受到影响。

【点拨】无论是绿色植物的根吸收矿质元素，还是动物的心肌细胞吸收无机盐离子都有涉及物质的主动运输过程，故要从能量和载体两个角度去寻找突破口，只要间接影响到能量变化或载体蛋白的因素就要考虑。

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