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1、热点专题系列（二）与物质运输有关的曲线分析 获取信息能力是高考取信息能力是高考对生物学科的能力要求之一生物学科的能力要求之一, ,近年来与物近年来与物质运运输有关的曲有关的曲线分析受到了命分析受到了命题者的青者的青睐, ,其中外界因素其中外界因素对主主动转运影响的曲运影响的曲线分析分析为常考点。此常考点。此类试题大多大多让学生分析曲学生分析曲线的的变化原因化原因, ,有有时会考会考查到一些特殊点到一些特殊点( (如曲如曲线的拐点的拐点) )产生的原生的原因因, ,同同时也会考也会考查曲曲线中不同区中不同区间的限制因素。的限制因素。本本热点的常考点是外界因素点的常考点是外界因素对主主动转运影响的
2、曲运影响的曲线分析分析关于外界因素关于外界因素对主主动转运的影响可以通运的影响可以通过曲曲线图形式呈形式呈现出来。出来。解答解答这类问题时, ,需要明确需要明确纵坐坐标和横坐和横坐标所表示的含所表示的含义, ,还要要分析曲分析曲线的走的走势( (如下表如下表) )。影响影响因素因素图解解图形分析形分析氧氧分分压A A点点时, ,厌氧呼吸氧呼吸为离子吸离子吸收提供能量收提供能量ABAB段表示在一定范段表示在一定范围内内, ,随氧气增多随氧气增多, ,需氧呼吸加需氧呼吸加强强, ,主主动转运吸收离子速率加快运吸收离子速率加快BCBC段限制离子吸收速率的段限制离子吸收速率的因素主要是因素主要是载体蛋
3、白的数量体蛋白的数量影响影响因素因素图解解图形分析形分析温温度度或或pHpH温度或温度或pHpH主要通主要通过影响与影响与细胞呼吸有关的胞呼吸有关的酶酶的活性的活性, ,影影响离子的吸收速率响离子的吸收速率影响影响因素因素图解解图形分析形分析离离子子浓度度ABAB段段, ,载体蛋白未体蛋白未饱和和, ,随随离子离子浓度增大度增大, ,离子吸收速率离子吸收速率加快加快BCBC段段, ,载体蛋白已体蛋白已饱和和, ,限限制因素主要是制因素主要是载体蛋白的数体蛋白的数量量CDCD段段, ,离子离子浓度度过高高, ,细胞胞渗透失水渗透失水, ,影响了影响了细胞的正常胞的正常代代谢活活动, ,离子吸收速
4、率下降离子吸收速率下降说明明: :影响主影响主动转运的因素有内部因素和外部因素两种运的因素有内部因素和外部因素两种, ,前者包前者包括生物膜上括生物膜上载体蛋白的种体蛋白的种类和数量和数量, ,后者包括氧气后者包括氧气浓度、温度、度、温度、pHpH等等, ,这些影响些影响细胞呼吸的因素都会影响主胞呼吸的因素都会影响主动转运。运。【高考例高考例证】(2010(2010山山东高考高考) )如如图中中, ,曲曲线a a、b b表示物表示物质跨跨( (穿穿) )膜膜转运的两种方式运的两种方式, ,下列表述正确的是下列表述正确的是( () )A.A.脂溶性小分子物脂溶性小分子物质不能通不能通过方式方式a
5、 a转运运B.B.与方式与方式a a有关的有关的载体蛋白覆盖于体蛋白覆盖于细胞膜表面胞膜表面C.C.方式方式b b的最大的最大转运速率与运速率与载体蛋白数量有关体蛋白数量有关D.D.抑制抑制细胞呼吸胞呼吸对方式方式a a和和b b的的转运速率均有影响运速率均有影响【解析解析】选选C C。分析坐标曲线可以看出。分析坐标曲线可以看出, ,方式方式a a为扩散为扩散, ,方式方式b b为为易化扩散或主动转运。脂溶性小分子物质通过扩散的方式进出易化扩散或主动转运。脂溶性小分子物质通过扩散的方式进出细胞细胞; ;扩散与载体蛋白无关扩散与载体蛋白无关, ,只与浓度差有关只与浓度差有关; ;方式方式b b的
6、最大转运的最大转运速率与载体蛋白数量有关速率与载体蛋白数量有关, ,因此因此C C正确正确; ;抑制细胞呼吸抑制细胞呼吸, ,能量供应能量供应不足不足, ,导致主动转运受阻导致主动转运受阻, ,对方式对方式a a无影响无影响, ,对方式对方式b b可能有影响。可能有影响。1.1.图示植物体示植物体细胞在一定胞在一定时间内吸收内吸收K K+ +与某些条件之与某些条件之间的关系。的关系。假定其他条件均假定其他条件均为理想状理想状态。图的横坐的横坐标条件最可能条件最可能是是( () )A.A.载体蛋白数量体蛋白数量 B.B.氧气氧气浓度度 C.C.光照条件光照条件 D.D.温度温度变化化【解析解析】
7、选选C C。细胞在一定时间内吸收。细胞在一定时间内吸收K K+ +的运输方式为主动转运的运输方式为主动转运, ,主动转运需要载体蛋白的协助主动转运需要载体蛋白的协助, ,并且需要消耗能量并且需要消耗能量, ,因而影响主因而影响主动转运的因素有载体蛋白的数量、氧气浓度和温度。但从图中动转运的因素有载体蛋白的数量、氧气浓度和温度。但从图中可知可知, ,横坐标条件变化时横坐标条件变化时, ,吸收速率不变吸收速率不变, ,不会影响离子的运输不会影响离子的运输, ,所以最可能的条件是光照。所以最可能的条件是光照。2.(20132.(2013黄黄冈模模拟) )将某活将某活组织放入适宜的完全放入适宜的完全营
8、养液中养液中, ,置于置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等度保持相等且恒定且恒定, ,定期定期测定定细胞中两种离子的含量胞中两种离子的含量, ,得到如得到如图所示曲所示曲线。据据图分析下列叙述中正确的是分析下列叙述中正确的是( () )A.A.该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是是扩散和主散和主动转运运B.B.该组织细胞运胞运输离子甲的离子甲的载体蛋白数量比运体蛋白数量比运输离子乙的离子乙的载体蛋白数量多体蛋白数量多C.C.两种离子均只能从低两种离子均只能从低浓度的一度的一侧转运到高运到高浓度的一度
9、的一侧D.D.曲曲线mnmn段和段和abab段表明两种离子段表明两种离子浓度的升高抑制了度的升高抑制了细胞胞对水水的吸收的吸收【解析解析】选选B B。由图看出两种离子在细胞内的浓度均可高于细。由图看出两种离子在细胞内的浓度均可高于细胞外胞外, ,所以吸收方式都为主动转运所以吸收方式都为主动转运; ;相同时间后相同时间后, ,细胞内离子甲细胞内离子甲的浓度高于离子乙的浓度的浓度高于离子乙的浓度, ,说明该组织细胞运输离子甲的载体说明该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多; ;两种离子均能从高两种离子均能从高浓度的一侧运输到低浓度的一侧浓
10、度的一侧运输到低浓度的一侧, ,也能从低浓度的一侧运输到也能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧。曲线高浓度的一侧。曲线mnmn段和段和abab段表明此浓度是细胞所需的甲、段表明此浓度是细胞所需的甲、乙两种离子在细胞中的浓度乙两种离子在细胞中的浓度, ,离子浓度升高促进细胞对水的吸离子浓度升高促进细胞对水的吸收。收。3.(20133.(2013承德模承德模拟) )下下图中中纵坐坐标表示物表示物质通通过膜的膜的转运速率。运速率。请据据图回答回答: :(1)(1)心肌心肌细胞吸收胞吸收O O2 2、K K+ +的的转运方式依次是运方式依次是( (填填图的序号的序号) )。图b b出出现BCBC平台的主
11、要原因是平台的主要原因是_。 (2)(2)与表皮与表皮细胞相比胞相比较, ,人心肌人心肌细胞中胞中显著增多的著增多的结构是构是_, ,其依据是其依据是 。(3)(3)对绿色植物而言色植物而言, ,决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是是 。(4)(4)若若对离体的心肌离体的心肌细胞施用某种毒素胞施用某种毒素, ,结果果CaCa2+2+吸收量吸收量显著减少著减少, ,而而K K+ +、C C6 6H H1212O O6 6等物等物质的吸收不受影响的吸收不受影响, ,其可能原因是其可能原因是_。若用呼吸作用抑制若用呼吸作用抑制剂处理心肌理心肌细胞胞, ,则CaC
12、a2+2+、K K+ +、C C6 6H H1212O O6 6等物等物质的吸收均受到的吸收均受到显著的影响著的影响, ,其原因是其原因是_。【解析解析】(1)(1)心肌细胞吸收心肌细胞吸收O O2 2的方式是扩散的方式是扩散, ,吸收吸收K K+ +的方式是主的方式是主动转运动转运, ,图图a a纵坐标与浓度差成正比纵坐标与浓度差成正比, ,表示扩散表示扩散, ,图图b b与氧气浓度与氧气浓度( (能量能量) )有关有关, ,是主动转运。图是主动转运。图b b中中BCBC段物质转运不再增加的主要段物质转运不再增加的主要原因是载体蛋白的数量及参与呼吸作用的酶的数量是有限的。原因是载体蛋白的数量
13、及参与呼吸作用的酶的数量是有限的。(2)(2)心肌细胞不停地收缩、舒张心肌细胞不停地收缩、舒张, ,需要消耗的能量远比表皮细胞需要消耗的能量远比表皮细胞多多, ,因此心肌细胞中线粒体较多。因此心肌细胞中线粒体较多。(3)(3)不同的矿质离子具有不同不同的矿质离子具有不同的载体蛋白的载体蛋白, ,因此对绿色植物而言因此对绿色植物而言, ,决定能否吸收土壤中某种离决定能否吸收土壤中某种离子的直接因素是根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无。子的直接因素是根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无。(4)Ca(4)Ca2+2+吸收量显著减少吸收量显著减少, ,而而K K+ +、C C6 6H H1212
14、O O6 6等物质的吸收不受影响等物质的吸收不受影响, ,可能是毒素抑制了可能是毒素抑制了CaCa2+2+载体蛋白的活性。如果抑制了细胞的呼载体蛋白的活性。如果抑制了细胞的呼吸作用吸作用, ,影响了能量的供应影响了能量的供应, ,则对则对K K+ +、C C6 6H H1212O O6 6等物质的吸收都有等物质的吸收都有影响。影响。答案答案: :(1)a(1)a、b b载体蛋白的数量及参与呼吸作用的酶的数量是载体蛋白的数量及参与呼吸作用的酶的数量是有限的有限的(2)(2)线粒体心肌细胞不停地收缩、舒张线粒体心肌细胞不停地收缩、舒张, ,需要消耗的能量远比需要消耗的能量远比表皮细胞多表皮细胞多(3)(3)根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无根细胞膜上相应矿质离子的载体蛋白的有无(4)(4)该毒素抑制了该毒素抑制了CaCa2+2+载体蛋白的活性载体蛋白的活性, ,而对运输而对运输K K+ +、C C6 6H H1212O O6 6等物等物质的载体蛋白没有影响这些物质的转运都是主动转运质的载体蛋白没有影响这些物质的转运都是主动转运, ,需要需要消耗能量消耗能量
