Question

17．图中纵坐标表示物质通过膜运输的速率．请根据图回答．

（1）心肌细胞吸收O₂、K⁺的运输方式依次是图a、b（填序号）．图b出现BC段的主要原因是载体的数量是有限的，参与呼吸作用的酶也是有限的．
（2）与表皮细胞相比较，人心肌细胞中显著增多的结构是线粒体，其依据是心肌细胞在不停的收缩，需要消耗的能量远比表皮细胞多．
（3）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，其可能的原因是该毒素抑制了钙离子载体的活性．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，其原因是这些物质的运输方式都是主动运输，需要消耗能量．

Answer 1

分析 依据物质跨膜运输模型，a曲线图中物质通过膜运输的速率与浓度差成正比，属于自由扩散模型，如O₂进入心肌细胞；b曲线图表示在一定氧气浓度范围内，随着氧气浓度增加，物质通过膜运输的速率增加，但氧气浓度到达一定浓度后，运输速率不再增加，属于主动运输方式，如K⁺进入心肌细胞．该模型除了要考虑有氧呼吸释放能量时氧气的消耗量，还要考虑细胞膜上载体的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．

解答 解：（1）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．
（2）人心肌细胞与表皮细胞相比较，显著增多的结构是线粒体，心肌细胞在不停地收缩需要消耗能量远比表皮细胞多．
（3）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．
故答案为：
（1）a、b 载体的数量是有限的，参与呼吸作用的酶也是有限的
（2）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
（3）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

点评 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涉及物质的主动运输过程，所以要从能量和载体两个角度（直接影响因素）去寻找突破口，只要间接影响到能量变化（如细胞呼吸）或载体蛋白的因素就要考虑．