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所属章节:第2节 主动运输与胞吞、胞吐
【简答题】正常细胞内K+浓度约为细胞外的30倍,细胞外Na+浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na+浓度差、K+浓度差减小时,细胞膜上的Na+/K+-ATP酶发挥作用,这种酶可以通过水解ATP,将细胞内的Na+移出膜外,将细胞外的K+移入膜内。如下图1所示:
(1)膜内外Na+具有浓度差,与膜的____性有关。Na+/K+-ATP酶将细胞内的Na+移出膜外的跨膜运输方式是____。
(2)在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+-ATP酶的____发生改变,有利于与离子的结合与分离。
(3)比较图2和图3,当Na+和K+____浓度差流过Na+/K+-ATP酶时,将ADP合成ATP,说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于________________。
(4)生物膜系统的____作用及能量是维系细胞有序性的基础,线粒体内膜上主要完成类似图____(填编号)的过程。
【答案】:(1)选择透过 主动运输 (2)空间结构 (3)顺 离子浓度差(或离子流动方向) (4)分隔 2
【解析】:(1)由于生物膜具有选择透过性的功能特性,使得膜内外的物质(如Na+)存在浓度差。根据题干中信息可知,Na+运出细胞是逆浓度梯度进行的,而且需要消耗能量,故为主动运输。(2)由图示可知,在运输Na+和K+的过程中,Na+/K+-ATP酶空间结构发生改变,这种改变有利于离子的结合与分离。(3)由题图2中可见,Na+和K+顺浓度差流过Na+/K+-ATP酶时,将ADP合成ATP,由题图3中可见,当Na+和K+逆浓度差流过Na+/K+-ATP酶时,生成ADP;根据以上分析可知,离子的流动方向决定了是将ADP合成ATP还是将ATP水解生成ADP。(4)生物膜系统的分隔作用及能量可以维系细胞有序高效地进行各项生命活动,线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体内膜上进行的是ATP的合成,故其内膜上主要完成类似图2的过程。