Question

科学家在研究Na⁺、K⁺、Ca²⁺等无机盐通过细胞膜的运输方式时，做了相关实验。据此完成下列问题。

（1）向枪乌贼某细胞内注入微量的放射性同位素²⁴ Na⁺，不久可测得细胞周围溶液中存在 ²⁴Na⁺。如果在细胞膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得周围溶液中²⁴Na⁺量的变化情况如图所示。据图判断，细胞排出²⁴Na⁺需要消耗_______。该“药物”的作用机理是_____。

（2）红树林分布于热带亚热带海岸潮间带，通常受到盐胁迫。红树林植物为抵抗盐胁迫，会通过叶子和嫩枝将吸收到植物体内的盐分排出，属于强耐盐植物。现设计实验探究红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输。

①实验步骤：

a．取生长发育相同的红树林植物，随机均分成A、B两组，放入适宜浓度的含有K⁺、Ca²⁺的溶液中；

b．A组给予正常的呼吸条件，B组__________。

c．__________。                  

②实验结论：

a．若两组植株对K⁺、Ca²⁺的吸收速率相同，说明红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是___________；

b．_________，说明红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。

Answer

ATP 抑制细胞呼吸 完全抑制有氧呼吸 一段时间后测定两组植株根系对K+、Ca2+的吸收速率 被动运输 若B组吸收速率明显小于A组吸收速率

【解析】

1、根据曲线图分析，实验2加入ATP，神经细胞排出24Na增加，说明排出24Na需要消耗ATP，属于主动运输；实验1某种药物加入后，则抑制细胞呼吸。

2、实验目的是探究红树林从海水及土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，因此控制能量的有无是关键，生命活动所需能量来自细胞呼吸，可以通过控制细胞呼吸达到目的，所以B组实验抑制细胞呼吸，一段时间后检测两组植株对Ca2+、K+的吸收速率，若吸收速率相同，则为被动运输，若吸收速率表现为甲组快，则为主动运输。

（1）由题图可知，加入某药物后，神经纤维周围溶液中24Na+不再增加，而加入ATP后溶液中的24Na+又增加，可见，神经纤维排出24Na+时需要ATP，该药物可抑制细胞产生ATP，即抑制细胞呼吸。

（2）根据实验目的，主动运输和被动运输的区别是否需要ATP，故ATP（细胞呼吸条件）为自变量，吸收速率为因变量，故A组甲组给予正常的呼吸条件，B组抑制细胞呼吸，一段时间后测定两组植株根系对K+、Ca2+等无机盐的吸收速率，若两组植株对K+和Ca2+的吸收速率相同，说明都不需要ATP，为被动运输，若两组植株对K+和Ca2+的吸收速率表现为A组明显大于B组，则说明需要ATP，为主动运输。