Question

7．正常細(xì)胞內(nèi)K⁺濃度約為細(xì)胞外的30倍，細(xì)胞外Na⁺濃度約為細(xì)胞內(nèi)的12倍．當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的Na⁺濃度差、K⁺濃度差減小時(shí)，細(xì)胞膜上的Na⁺/K⁺-ATP酶發(fā)揮作用，這種酶可以通過水解ATP，將細(xì)胞內(nèi)的Na⁺移出膜外，將細(xì)胞外的K⁺移入膜內(nèi)．具體過程如圖1所示：

（1）膜內(nèi)外Na⁺具有濃度差，與膜的選擇透過性有關(guān)．Na⁺/K⁺-ATP酶將細(xì)胞內(nèi)的Na⁺移出膜外的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸．
（2）在運(yùn)輸Na⁺和K⁺的過程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，有利于與離子的結(jié)合與分離．
（3）比較圖2和圖3，當(dāng)Na⁺和K⁺順濃度差流過Na⁺/K⁺-ATP酶時(shí)，將ADP合成ATP，說明進(jìn)行ATP合成或分解的反應(yīng)條件取決于離子濃度差（或離子流動(dòng)方向）．
（4）生物膜系統(tǒng)能維系細(xì)胞內(nèi)活動(dòng)的有序性，體現(xiàn)了它具有的作用是）生物膜把各種細(xì)胞器分隔開．線粒體內(nèi)膜上主要完成類似圖2（填編號(hào)）的過程．

Answer 1

分析 1、分析題圖獲取信息可知，圖1中鈉離子從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外是從低濃度向高濃度運(yùn)輸，且需要ATP水解提供能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸過程，且在該過程中Na⁺-ATP酶的構(gòu)象發(fā)生改變，鉀離子從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)也是從低濃度向高濃度運(yùn)輸，且需要ATP水解提供能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸過程，且在該過程中K⁺-ATP酶的構(gòu)象發(fā)生改變．
2、分析題圖2可知，鈉離子從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)、鉀離子從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外都是高濃度向低濃度運(yùn)輸，該過程中伴隨ATP的合成過程，是放能反應(yīng)；
3、分析圖3可知，鈉離子從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外、鉀離子從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)都是低濃度向高濃度運(yùn)輸，該過程中伴隨ATP的水解過程，是耗能反應(yīng)．

解答 解：（1）由題意知，細(xì)胞外Na⁺濃度約為細(xì)胞內(nèi)的12倍，這與細(xì)胞膜的選擇透過性有關(guān)；Na⁺/K⁺-ATP酶將細(xì)胞內(nèi)的Na⁺移出膜外是從低濃度向高濃度運(yùn)輸，且需要ATP提供能量，是主動(dòng)運(yùn)輸方式．
（2）分析圖1運(yùn)輸Na⁺和K⁺的過程圖解可知，運(yùn)輸Na⁺和K⁺的過程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，有利于與離子的結(jié)合與分離．
（3）分析題圖可知，當(dāng)Na⁺和K⁺從高濃度向低濃度運(yùn)輸時(shí)，伴隨ATP的合成過程，當(dāng)Na⁺和K⁺從低濃度向高濃度運(yùn)輸時(shí)，伴隨ATP的水解過程，說明ATP的合成與分解反應(yīng)是可逆的；進(jìn)行ATP合成或分解的反應(yīng)條件取決于離子流動(dòng)方向．
（4）生物膜系統(tǒng)把各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)可以同時(shí)高效、有序地進(jìn)行，因此生物膜系統(tǒng)的分隔作用及能量是維系細(xì)胞有序性的基礎(chǔ)，線粒體內(nèi)膜上還原氫與氧氣反應(yīng)生成水，釋放能量，該過程伴隨ATP的合成過程，類似于圖2過程．
故答案為：
（1）選擇透過　主動(dòng)運(yùn)輸　
（2）空間結(jié)構(gòu)
（3）順　  離子濃度差（或離子流動(dòng)方向） 
（4）生物膜把各種細(xì)胞器分隔開　2

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程、生物膜系統(tǒng)的功能，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和理解能力，難度不大．