题目
学习以下材料,回答( 1 ) ~ ( 4 )题。 光合产物如何进入叶脉中的筛管 高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管 - 伴胞复合体( SE-CC ),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。 蔗糖进入 SE-CC 有甲、乙两种方式。在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入 SE-CC 。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至 SE-CC 的运输(图 1 )可以分为 3 个阶段: ① 叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞; ② 韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体 W 顺浓度梯度转运到 SE-CC 附近的细胞外空间(包括细胞壁)中; ③ 蔗糖从细胞外空间进入 SE-CC 中,如图 2 所示。 SE-CC 的质膜上有 “ 蔗糖 -H + 共运输载体 ” ( SU 载体), SU 载体与 H + 泵相伴存在。胞内 H + 通过 H + 泵运输到细胞外空间,在此形成较高的 H + 浓度, SU 载体将 H + 和蔗糖同向转运进 SE-CC 中。采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。 研究发现,叶片中 SU 载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中 SU 载体减少,反之则增加。研究 SU 载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。 ( 1 )在乙方式中,蔗糖经 W 载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于 _________ 。由 H + 泵形成的 _________ 有助于将蔗糖从细胞外空间转运进 SE-CC 中。 ( 2 )与乙方式比,甲方式中蔗糖运输到 SE-CC 的过程都是通过 _________ 这一结构完成的。 ( 3 )下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有 _________ 。 A .叶片吸收 14 CO 2 后,放射性蔗糖很快出现在 SE-CC 附近的细胞外空间中 B .用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入 SE-CC 的速率降低 C .将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞, SE-CC 中出现荧光 D .与野生型相比, SU 功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉 ( 4 )除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外,本文还介绍了蔗糖能调节 SU 载体的含量,体现了蔗糖的 __________ 功能。
答案: ( 1 ) 协助扩散 / 易化扩散 (跨膜) H + 浓度差 ( 2 )胞间连丝 ( 3 ) ABD ( 4 )信息传递 【分析】 分析题意可知,光合产物进入筛管的方式主要有两种:甲方式是通过胞间连丝的形式进行;乙方式共分为三个阶段,采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。结合物质跨膜运输的特点分析作答。 ( 1 )结合题意分析,在乙方式中,蔗糖经 W 载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中,运输需要载体蛋白,且由题意 “ 韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体 W 顺浓度梯度转运 ” 可知运输方向为顺浓度梯度,故方式为协助扩散 / 易化扩散; “ 胞内 HT 通过 H + 泵运输到细胞外空间,在此形成较高的 H + 浓度 ” ,故由 H+ 泵形成的跨膜 H + 浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进 SE-CC 中。 ( 2 )结合题意可知,乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助,与其相比,甲方式 “ 叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入 SE-CC” ,即甲方式中蔗糖运输到 SE-CC 的过程都是通过胞间连丝这一结构完成的。 ( 3 ) A 、叶片吸收 14 CO2 后,放射性蔗糖很快出现在 SE-CC 附近的细胞外空间中,说明物质是蔗糖自叶肉细胞至 SE-CC 的运输的,符合乙运输方式, A 正确; B 、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入 SE-CC 的速率降低,说明物质运输方式需要载体蛋白协助,符合乙中的 ② 过程, B 正确; C 、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞, SE-CC 中出现荧光,推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不同细胞间的胞间连丝进入 SE-CC ,即可能是甲方式, C 错误; D 、与野生型相比, SU 功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉,说明 SU 是将叶肉细胞中的蔗糖转运进 SE-CC 中的重要载体,符合乙方式中的 ③ 过程, D 正确。 故选 ABD 。 ( 4 )结合题意 " 叶片中 SU 载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中 SU 载体减少,反之则增加 " 可知,蔗糖能调节 SU 载体的含量,即蔗糖可以调节一些生命活动,体现了蔗糖的信息传递功能。 【点睛】 本题主要考查物质跨膜运输的方式,要求考生识记常见物质跨膜运输的方式和特点,能结合题干信息分析作答。