Question

17．圖中縱坐標表示物質通過膜運輸的速率．請根據圖回答．

（1）心肌細胞吸收O₂、K⁺的運輸方式依次是圖a、b（填序號）．圖b出現BC段的主要原因是載體的數量是有限的，參與呼吸作用的酶也是有限的．
（2）與表皮細胞相比較，人心肌細胞中顯著增多的結構是線粒體，其依據是心肌細胞在不停的收縮，需要消耗的能量遠比表皮細胞多．
（3）若對離體的心肌細胞施用某種霉素，結果Ca²⁺吸收最顯著減少，而K⁺、C₆H₁₂O₆等物質的吸收不受影響，其可能的原因是該毒素抑制了鈣離子載體的活性．若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，則Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物質吸收均受到顯著的影響，其原因是這些物質的運輸方式都是主動運輸，需要消耗能量．

Answer 1

分析 依據物質跨膜運輸模型，a曲線圖中物質通過膜運輸的速率與濃度差成正比，屬于自由擴散模型，如O₂進入心肌細胞；b曲線圖表示在一定氧氣濃度范圍內，隨著氧氣濃度增加，物質通過膜運輸的速率增加，但氧氣濃度到達一定濃度后，運輸速率不再增加，屬于主動運輸方式，如K⁺進入心肌細胞．該模型除了要考慮有氧呼吸釋放能量時氧氣的消耗量，還要考慮細胞膜上載體的種類和數量對物質運輸的直接影響，同時參與呼吸作用的酶也是有限的．

解答 解：（1）依據物質跨膜運輸模型，可知a為自由擴散模型，故為O₂進入心肌細胞的方式，b為主動運輸中的“耗氧量”模型，是K⁺的運輸方式．該模型除了要考慮有氧呼吸釋放能量時氧氣的消耗量外，還要考慮細胞膜上的載體種類和數量對物質運輸的直接影響，同時參與呼吸作用的酶也是有限的．
（2）人心肌細胞與表皮細胞相比較，顯著增多的結構是線粒體，心肌細胞在不停地收縮需要消耗能量遠比表皮細胞多．
（3）若毒素抑制了鈣離子載體的活性，則Ca²⁺吸收最顯著減少，但其他物質不是影響．反之若用呼吸作用抑制劑處理心肌細胞，在細胞的呼吸受阻能量遞減，故Ca²⁺、K⁺、C₆H₁₂O₆等物質吸收均受到影響．
故答案為：
（1）a、b 載體的數量是有限的，參與呼吸作用的酶也是有限的
（2）線粒體   心肌細胞在不停的收縮，需要消耗的能量遠比表皮細胞多
（3）該毒素抑制了鈣離子載體的活性 這些物質的運輸方式都是主動運輸，需要消耗能量

點評 無論是綠色植物的根吸收礦質元素，還是動物的心肌細胞吸收無機鹽離子都涉及物質的主動運輸過程，所以要從能量和載體兩個角度（直接影響因素）去尋找突破口，只要間接影響到能量變化（如細胞呼吸）或載體蛋白的因素就要考慮．