细胞在高渗环境中体积减小后，会通过RVI机制恢复体积。RVI过程中，主要涉及细胞内外的H2O及Na+ ， K+ ， H+ ，、五种无机盐离子流入和流出的调节过程，如图1所示，其中A、B、C为三种转运蛋白。将细胞置于某溶液中后，细胞相对体积的变化曲线如图2所示。回答下列问题：

1. 细胞在高渗环境中体积减小后，会通过RVI机制恢复体积。RVI过程中，主要涉及细胞内外的H₂O及Na⁺ ， K⁺ ， H⁺ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 五种无机盐离子流入和流出的调节过程，如图1所示，其中A、B、C为三种转运蛋白。将细胞置于某溶液中后，细胞相对体积的变化曲线如图2所示。回答下列问题：

(1) RVI过程中，水分子借助水通道蛋白进入细胞的跨膜运输方式是，除此之外，水分子还可以通过的方式进入细胞，两种方式的区别是。

(2) 除转运蛋白A、B、C外，细胞膜上还存在一种转运Na⁺、K⁺的载体蛋白——钠钾泵，其既能运输Na⁺、K⁺ ，又能催化ATP的水解。细胞膜内的Na⁺与钠钾泵结合后，ATP分子中的脱离下来与钠钾泵结合，使钠钾泵发生，导致其空间结构发生变化，在膜外侧释放Na⁺ ， K⁺与钠钾泵结合后促使其去磷酸化，使其构象恢复原状，使K⁺在膜内侧被释放，据此推测，细胞外Na⁺浓度（填“大于”“等于”或“小于”）细胞内Na⁺浓度。

(3) RVI过程中，转运蛋白A依赖于钠钾泵建立的钠电化学梯度将Na⁺、K⁺、 $\text{[math]}$ 运进细胞，转运蛋白B每次转运均运进1个Na⁺和运出1个H⁺ ，转运蛋白C每次转运均运进1个 $\text{[math]}$ 和运出1个 $\text{[math]}$ ，据此推测，图2中的某种转运蛋白抑制剂中的“某种转运蛋白”指的是A、B、C中的哪种？，理由是。

【考点】

ATP的作用与意义; 被动运输; 主动运输;

【答案】

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综合题困难

1. 在高盐胁迫下，Na⁺以协助扩散的方式大量进入根部细胞，同时抑制了K⁺进入细胞，导致细胞中Na⁺、K⁺的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。科研团队开发出耐盐的海水稻，与传统水稻相比，海水稻的根细胞会借助Ca²⁺调节Na⁺、K⁺转运蛋白的功能，使其能在土壤盐分为3%~12%的中重度盐碱地生长。如图是与海水稻耐盐碱相关的生理过程示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。分析回答下列问题：

(1) 高浓度的盐使土壤渗透压升高，导致根细胞发生，影响植物的正常生长代谢。

(2) 根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同主要机制是由将H⁺转运到细胞外和液泡内来维持。

(3) 海水稻根细胞细胞质基质中Na⁺过度积累会阻碍其生长，在盐胁迫下，SOS1发生磷酸化，Na⁺通过方式运出细胞的能力增强，同时细胞质基质中的Ca²⁺浓度增加会（激活/抑制）HKT1活性，（激活/抑制）AKT1活性，使细胞内的蛋白质合成恢复正常。进一步研究发现，高盐可诱导H₂O₂产生，H₂O₂进而促进L蛋白进入细胞核，L蛋白进入细胞核能促进SOS1基因表达。从SOS1的角度分析海水稻耐盐的原因。

综合题困难

2. NO₃^-和NH₄⁺是植物利用的主要无机氮源，二者的相关转运机制如图所示。当NH₄⁺作为主要氮源时，会引起细胞内NH₄⁺积累和细胞外酸化，进而抑制植物生长，这种现象被称为铵毒。已知AMTs、NRT1.1和SLAH3是膜上的转运蛋白。回答下列问题：

(1) 由图分析，NH₄⁺通过AMTs进入细胞的方式是。NO₃^-通过NRT1.1进入细胞的方式是，判断依据是。

(2) 结合以上信息分析，引起铵毒的分子机制是。在农业生产上，为缓解铵毒可采取的施肥措施是。

(3) 农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH₄⁺）和硝态氮（NO₃^-），拟南芥以硝酸铵（NH₄NO₃）为唯一氮源时，对NH₄⁺和NO₃^-的吸收具有偏好性。请设计实验验证拟南芥存在这种偏好性。简要写出实验思路：。

综合题普通

3. 土壤中过量的可溶性盐（主要指Na⁺）对植物的不利影响称为盐胁迫。植物可通过多种调节方式逐渐适应盐胁迫环境。图示为植物根细胞受盐胁迫时的部分调节机制，请据图回答下列问题：

(1) 生物膜上各种膜蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，如图所示，液泡膜上的H^＋-ATP酶可以建立液泡膜两侧H⁺浓度梯度，导致细胞液的pH，这种跨膜运输的方式是，运输过程中，H^＋-ATP酶发生的变化是。

(2) Na⁺通过Na⁺/H⁺逆向转运蛋白由细胞质基质进入细胞液的直接驱动力是，该过程的载体蛋白就只容许与相适应的分子或离子通过。若使用ATP抑制剂处理植物的根细胞，液泡对Na^＋的吸收量会（增加、不变、减少）。

综合题普通